在第二次世界大战期间，航空母舰作为能够搭载战斗机的远洋机动平台，不仅在海战中可以对敌战列舰、巡洋舰形成强有力的空中打击，同时还能对陆地目标进行纵深打击，为此航空母舰取代战列舰、巡洋舰成为新一代海上霸主。而在第二次世界大战之后，有实力的大国也都开始全力发展航空母舰，将其作为海洋战略的核心。
但当时苏联的多数高层，包括赫鲁晓夫在内都认为核潜艇和战略导弹更具发展意义，而航空母舰只是“海上移动的棺材”、浪费钱财。所以在很长的一段时间内，苏联一直将核潜艇作为海军力量的核心，而搭载大量导弹、直升机、垂直起降战机的“载机巡洋舰”只是核潜艇的协助力量。
在上世纪70年代初美国开始全力发展“尼米兹级”核动力航母的时候，苏联对航母的观点也开始有所改变，这时候苏联海军向设计部门提出了研制能与美国航母相抗衡的航母需求，需求指标中规定该航母排水量要在7.5万吨-8万吨，采用直通式甲板，并设有斜角甲板，可以搭载战斗机、攻击机、直升机、固定翼预警机等舰载机70架；在动力方式上采用核动力，安装4部蒸汽弹射器。
但到了上世纪70年代中期，在高层的反对声中原航母设计方案有所改变，排水量被减少到了6万吨、舰载机数量减少到50架，蒸汽弹射器被减少到2部；不久之后，方案再次发生明显的变化，核动力变为了常规动力、舰载机数量减少至42架、弹射起飞改为滑跃起飞，最终方案在上世纪80年代初定型并开工建造，也成为了“库兹涅佐夫号”航母。
直到1984年，被称为苏联航母“拦路虎”乌斯季诺夫的逝世，使得苏联高层反对发展航母的声音锐减，支持发展航母的声音也慢慢变得多，也就在这一年苏联海军第四代大型核动力航母的建造计划被提上台面，并迅速获得通过，明确建造2艘8万吨级核动力航母的计划，代号“1143.7”，也就是“乌里扬诺夫斯克”级航母。
在没有其他声音干扰的情况下，负责苏联海军第四代大型核动力航母设计的北方设计局很快拿出来设计图纸，并在1986年完成了初步的设计方案。
从设计指标来看，“乌里扬诺夫斯克”级航母舰长324.6米、舰宽75.3米、吃水深度11米，标准排水量60000吨、满载排水量79758吨、最大排水量约85000吨，动力方式选用4座KN-3-43核子反应炉、4座蒸汽涡轮机、4轴推进，最大航速能够达到30节，并可以搭载2300名海军作战人员和1500名海军航空兵。
由于“乌里扬诺夫斯克”级航母的吨位增加明显，使得其甲板可使用面积达到“尼米兹级”航母的96%，舰上可以搭载包括27架苏-27K战斗机（也就是后来的苏-33）、10架苏-25攻击机、4架雅克-44固定翼预警机以及15-20架直升机在内的共计70架各型舰载机。
动力方式被视为“乌里扬诺夫斯克”级航母的最大亮点，为了建造核动力航母，苏联海洋设备设计局临危受命在“基洛夫级”核动力巡洋舰所用的KH-3型核反应堆的基础上研制KN-3-43核子反应堆，经过4年的研制工作于1988年KN-3-43核反应堆通过验收。
KN-3-43核反应堆的单堆热功率为305兆瓦，每小时能产生900吨温度高达475摄氏度的高温蒸汽，驱动4座蒸汽涡轮机，总输出功率能够达到24万马力（“尼米兹级”28万马力、“库兹涅佐夫级”20万马力），而KN-3-43核反应堆在11.5年的寿命周期内能做到无限续航。
另外，“乌里扬诺夫斯克”号航母还配备有2台KVG-4型燃油锅炉，用于保证在核动力系统发生故障之后，“乌里扬诺夫斯克”号航母依然拥有足够的动力维持10节的航速航行。
弹射对于航母舰载机起飞是有着非常大的帮助的，特别是对固定翼舰载预警机的起飞，所以苏联海军也一直想在航母安装弹射器，“乌里扬诺夫斯克”号航母首次引入了蒸汽弹射系统。不过，由于“乌里扬诺夫斯克”号航母的飞行甲板前部中间位置设置了12具重型反舰导弹发射装置，发射装置在甲板下的结构影响了蒸汽弹射气缸、管路等设备的布置，为此舰艏的2座弹射装置被取消，采用的滑跃起飞甲板，升角为11°。
而在“乌里扬诺夫斯克”号航母的飞行甲板左侧带有斜角甲板，与舰体纵中心线°角，斜角甲板前部设有起飞区，安装有2部蒸汽弹射器，弹射器行程100米，大多数都用在固定翼舰载预警机的起飞。不过，苏联海军也对自己的弹射装置的可靠性有质疑，一直不愿意布置弹射装置。
这主要是因为在1986年蒸汽弹射器试验装置才被安装到“尼特卡”航母陆上实验系统来进行弹射试验。虽然该弹射装置能将14-17吨的重物加速到180-250千米/小时，但在后面2年的陆上弹射试验中，发生了多起严重的事故，这中间还包括拖车中绑缚的重物脱落，弹射装置按原功率空弹出去，使得弹射活塞末端速度达到了400千米/小时，弹射气缸前部严重损毁。
航母想要发挥出其应有的性能，单单依靠预警直升机是不行的，而“乌里扬诺夫斯克”号航母在拥有了弹射装置之后，上舰固定翼舰载机预警机也就不是问题了。雅克-44（Yak-44）预警机最初是在1979年由雅克夫列夫设计局为解决“基辅级”航母远程预警的问题而提出的，之后与安-71固定翼预警机争夺上舰“库兹涅佐夫级”航母的机会。
在1983年安-71预警机因为体积和重量太大项目被停止，雅克-44预警机的研制工作才得到重视，开始以“库兹涅佐夫级”航母滑跃起飞阻拦降落（STOBAR）的方式来设计，苏联海军决定该级航母每艘配备3-4架雅克-44预警机；1986年“乌里扬诺夫斯克”号航母设计工作完成，雅克-44又接到以弹射起飞阻拦降落（CTOL）的方式设计提高起飞重量和续航时间。
最终，雅克-44固定翼预警机在外形方面与美国E-2预警机较为相似，机长20.5米、翼展25.7米（折叠后12.5米），使用2台D-27螺旋桨发动机，最大起飞重量40吨，最大航程4000公里，最大滞空时间6.5小时，可搭载一部由“维加”设计局研制的“量子-M”预警雷达，使得雅克-44预警机的最大探测距离能够达到250公里，同时跟踪150可空中目标。
经过多年的准备工作，“乌里扬诺夫斯克”号航母于1988年11月25日在尼古拉耶夫的黑海造船厂0号船台开工建造。“乌里扬诺夫斯克”号航母的前期建造工作也算顺利，到1991年11月份时，船体建造率已完成30%，并且船厂已经为“乌里扬诺夫斯克”号航母加工出了29000吨的钢材，原子蒸汽发生器等重要设备也已经在车间进行组装。
但奈何此时苏联突然解体，“乌里扬诺夫斯克”号航母建造所需资金拨款中断、建造工作被迫停工，并且同黑海造船厂一起被分给了乌克兰，俄罗斯的航母、乌克兰的造船厂，俄罗斯虽然想继续完成该航母后续的建造工作，但已经出不起乌克兰给出的报价。
而且美国也视该航母为“眼中钉肉中刺”。此时一家挪威的公司想要乌克兰建造6艘船舶（后来撤单），并提出在黑海造船厂的0号船台建造，而另一家美国公司也表示愿意500美元/吨的价格收购“乌里扬诺夫斯克”号航母建造所用钢材（后来以价格不合理取消）。最终，在1992年年初，俄罗斯和乌克兰联合决定，将“乌里扬诺夫斯克”号航母拆解出售钢材，腾出0号船台。
在苏联海军30多年的航母建造历程中，可以说“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母是苏联唯一一艘真正意义上的“航空母舰”，纠正了长期以来苏联在发展航空母舰存在的偏见。作为苏联海军追赶世界领先水平的代表，建造完成度只有30%的“乌里扬诺夫斯克”号航母不但代表了苏联海军的高峰时代，更是苏联海军最后“倔强”、最后的荣耀，但“乌里扬诺夫斯克”号航母终究是生不逢时。
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