Корпус БПК был стальным, гладкопалубным, с достаточно плавным подъемом верхней палубы в носовой оконечности, острыми обводами и сломом надводного борта. Он имел две палубы и делился водонепроницаемыми переборками на 14 отсеков (на некоторых кораблях – на 15 отсеков). Корпус примерно на 80% своей длины имел двойное дно. Междудонное пространство использовалось для хранения запасов топлива и воды. Надстройка занимала около двух третей длины корабля и была выполнена из легких сплавов, за исключением районов размещения мачт, ПУ ЗРК, АП РЛС СУО и ходового поста. В надстройке имелся сплошной «штормовой» коридор. ГКП (главный командный пост) располагался в корпусе на нижней палубе, отдельно от ХП (ходового поста).
Большие противолодочные корабли пр. 61 стали первыми в мире крупными боевыми кораблями, имевшими в качестве главных механизмов всережимную газотурбинную установку. Она включала в себя два газотурбинных агрегата (ГТА) МЗ, каждый из которых, в свою очередь, состоял из двух ГТД ДЕ59, через общий редуктор, работавших на линию вала. В процессе проведения средних ремонтов практически на всех кораблях пр. 61 и его модификаций, ГТА МЗ были заменены на ГТА МЗН.1 с более совершенными ГТД ДН59 той же мощности что и ГТД ДЕ59.
ГТА располагались в двух машинных отделениях, носовой работал на правый гребной вал, а кормовой – на левый. Кроме суммирования мощности двух двигателей, редуктор обеспечивал реверс гребного винта, а также подключение и отключение ГТД с помощью кулачково-фрикционных и гидравлических муфт. Кроме газотурбозуб- чатого агрегата в каждом машинном отделении размещались по два газотурбогенератора. Из-за большого шума работающих газовых турбин управлять главной энергетической установкой можно было только из специального поста. Шум также оказывал негативное влияние на обитаемость. Кроме того, жилые помещения имели плохую систему вентиляции и в них практически отсутствовали иллюминаторы. На кораблях пр. 61 имелись две пары газоотводных труб, размещенных над машинными отделениями. Их форма и размеры были выбраны с учетом возможности замены газовых турбин через люки труб, а также снижения температуры выходящих газов за счет смешения их с воздухом в кожухе трубы.
В оконечностях надстройки были установлены ПУ ЗРК «Волна». ЗУР В-600 хранились в двух погребах, каждый из которых имел по два вертикальных барабана на восемь ракет. Недостатком ПЛО кораблей пр. 61 считалось несовершенство гидроакустического вооружения. Кроме того, возможность базирования корабельного вертолета, ввиду отсутствия ангара, представлялась проблематичной, особенно в штормовых условиях. Не смотря на некоторые недостатки, большие противолодочные корабли пр. 61 имели гармоничное сочетание тактико-технических элементов, неплохие мореходные качества, мощное для своего водоизмещения вооружение.
Всего в период с декабря 1962 г. по декабрь 1973 г. советскому флоту передали 20 БПК пр. 61. Последний из них – Сдержанный – достраивался по пр. 61М. На этом корабле разместили комплекс крылатых ракет «Термит» и ГАК «Платина», обе РБУ-1000 заменили на две батареи АК-630 и установили четыре ПУ НУРС СППП ПК-16. Еще пять кораблей аналогичным образом модернизировали (по пр. 61МП) в процессе проведения среднего ремонта. Все БПК пр. 61, вступавшие в строй до 1966 г., имели по две РЛС «Ангара», а остальные – более совершенные РЛС «Ангара-А» и «Кливер». Во время проведения среднего ремонта на всех (кроме одного) БПК пр. 61 и его модификациях ЗРК «Волна» модернизировали в ЗРК «Волна-М» с заменой ЗУР В-600 на ЗУР В-601. Проворный прошел модернизацию по пр. 61Э. На нем оба ЗРК «Волна» заменили на один ЗРК «Ураган», а РЛС «Кливер» – на РЛС «Фрегат-М» (МР-710М). Изначально предполагалось разместить на корабле три ПУ ЗРК «Ураган» (две из них – линейно в носовой оконечности надстройки).