Убедив руководство СССР в том, что ВМФ нужно усиливать и сбалансировать, а нашим океанским надводным кораблям необходимо придать ударные функции для повышения боевой устойчивости и расширения их возможностей путем быстрейшего наращивания флотом потенциала противокорабельных ракет, руководство ВМФ уже в 1969 году выдало задание Северному ПКБ (творческому коллективу под руководством В.Д. Рубцова) на проработку вариантов ВПК проекта 1134Б, который к тому времени начал строиться. Идея проработок была такова использовать базовый вариант в качестве платформ, на которых создать систему из взаимоподдерживающих кораблей: противолодочных, ударных (с противокорабельными ракетами) и кораблей коллективной ПВО (с зенитными ракетами). Корпус и энергоустановка сохранялись по проекту, изменения касались только кормовой части корабля надстройки и вооружение на ударном варианте заменялись 12 пусковыми установками для комплекса П-500 "Базальт", которые смотрели в корму. На варианте ПВО должны были устанавливаться зенитные ракеты вертикального пуска "Квант" (впоследствии "Форт"). Получались неплохие корабли, способные действовать в составе противолодочной поисковой группы в качестве и полноценных ВПК, и ракетных кораблей прикрытия своего рода корабли охранения ПУГ (американцы такие корабли назвали фрегатами). Прорабатывались варианты с вертолетом и без него.
Позднее, уже в 1986 году, в усеченном виде ЗРК "Форт" был установлен на ВПК проекта 1134Б "Азов". В принципе, наш ВМФ подошел достаточно близко к реализации классической кораблестроительной концепции: базовый корпус и энергетика различное вооружение, что позволило бы быстрее и с меньшими затратами строить корабли довольно крупного водоизмещения, равномернее загружать промышленность, варьировать силу корабельных соединений, упрощать освоение новых кораблей экипажам... Вспомним, что в 50-е годы эта концепция была блестяще осуществлена на эсминцах проекта 56.
Проработки были утверждены и началась разработка технического проекта-предполагалось, что начиная со строительного номера С-2007 уже пойдет ракетный вариант. Из-за этого закладка БПК "Таллин" задерживалась, экипаж несколько раз формировали, затем расформировывали, на флоте его уже начали называть "летучим голландцем" в итоге корабль был заложен и достроен по первоначальному проекту, в противолодочном варианте. Начавшиеся вдруг колебания и задержки были связаны в основном с тем, что параллельно создавался, "еще лучше", мощный ракетный корабль охранения проект 1165 "Фугас", вооруженный крылатыми ракетами и новым зенитным комплексом "Форт" С-300Ф усиленной комплектации для высокоэффективной коллективной обороны и защиты от низколетящих крылатых ракет. Предпочтение как раз отдавалось ему но в августе 1971 года работы по "Фугасу" прекратили из-за дороговизны (крейсер предполагался атомным)-как часто бывает, что зарубили хорошую идею, еще более лучшую не реализовали, в результате остались ни с чем. Когда флот отказался от строительства кораблей взаимоподдержки на одном корпусе (что приветствовалось в минсудпроме), то Б.Е. Бутома высказался так: "Как всегда, они сами не знают, чего хотят!"
Для того, чтобы хоть что-то было, решили вернуться к проработкам Северного ПКБ, на базе которых было решено создавать более простой и менее дорогостоящий ракетный крейсер (из трех один) третьего поколения на базе технических решений 1134Б. В октябре 1972 года Северному ПКБ было выдано тактико техническое задание на эскизный проект 1164 (шифр "Атлант"), главным конструктором назначили А.К. Перькова, главным наблюдающим от ВМФ-капитана 2 ранга А.Н. Блинова. При полном водоизмещении 10000 тонн вооружение корабля должно было состоять из противокорабельного ракетного комплекса "Базальт" (12 пусковых установок для двух 6 ракетных залпов), зенитных ракетных комплексов "Форт" (8 х 8 ПУ вертикального старта) и "Оса" (2 спаренных установки), двух 100-мм пушек АК-100, автоматов самообороны АК-630, бомбометов РБУ-6000, двух 5 трубных торпедных аппаратов, вертолета корабельного базирования. Был вариант (впоследствии отклоненный) с утопленными в корпус ПУ для главного ракетного комплекса, с двумя 130-мм одноствольными орудиями (ставшими впоследствии по требованию Главкома двухствольными), что вызывало удлинение корабля почти до 200 метров и неприемлемый рост водоизмещения. Нужно было учитывать возможности завода строителя, поэтому размерения "ужали", часть помещений и ракеты были как бы "выдавлены" наверх.
В декабре 1972 года состоялось рассмотрение материалов эскизного проекта, по результатам которого лично Главком дал указание добавить еще четыре пусковых установки для осуществления двух полных восьмиракетных залпов, а две артустановки АК-100 заменить на одну двухствольную АК-130. Все было исполнено. Усиление ударной мощи обернулось ростом водоизмещения, снижением скорости хода (с 34 до 32,5 узлов), ограничением углов обстрела носового орудия.
Вообще, хочется сказать, что крейсер в эскизном проекте выглядел красивее, а вооружение было более сбалансированным и продуманным две артиллерийские башни в бою все же лучше, чем одна, тем более, что по надежности "сотка" предпочтительнее, да и боезапаса к ним было больше (2000 выстрелов вместо 720). Кроме этого, корабль все дальше и дальше отходил от больших противолодочных кораблей, все меньше предполагалось взаимодействия с ними, все больше и больше ему давалось самостоятельности.
Конструктивная бронированная защита на крейсере отсутствовала, так как для ее осуществления потребовалось бы увеличение водоизмещения минимум на 1000 тонн. Это был минус, на который заказчик закрыл глаза требовать внедрение брони тогда было просто не модно, тем более, для корабля ограниченного водоизмещения даже новые американские ракетные крейсеры в те годы уже не имели таковой. Считалось, что корабль должен был обладать лишь способностью противостоять "небоевым" эксплуатационным аварийным повреждениям, пожарам и затоплениям, а потому и живучесть его должна оцениваться без учета воздействия оружия. Сейчас это мнение отошло и корабли (начиная с СКР) проектируются с учетом возможных разрушений от современных и даже перспективных боевых средств. Да и нелогично, в самом деле, уравнивать живучесть боевого корабля с любым грузовым судном.
По требованию наблюдающего минимальные толщины обшивки крейсера были приняты не менее 8 мм, что повышало сроки службы корабля и увеличивало его общую прочность.
Противолодочные возможности крейсера выглядели, особенно на фоне проектируемых ГАК дальнего действия, достаточно скромно: но проработка варианта установки новейшего автоматизированного гидроакустического комплекса "Полином" показала, что рост водоизмещения составит до полутора тысяч тонн, почему и решили ограничиться новым ГАК "Платина", который уже проходил испытания. Дальность обнаружения при нормальных гидрологических условиях составляла минимум 15 км, при неблагоприятных не менее 1 км. Таким образом, идея о создании как бы лидера для противолодочных групп начала умирать не стыкуясь по комплексам вооружения и оснащения, не имея возможности выполнения функций полноценного флагманского корабля такого соединения, крейсер начинал становиться кораблем, который "гуляет сам по себе". Но таким его сделали порой противоречивые требования заказчика.
Между прочим, наша страна тогда впервые ощутила на себе влияние мирового энергетического кризиса, поэтому перед конструкторами была поставлена задача добиться экономии топлива за счет повышения экономичности установки, чго было осуществлено внедрением теплоутилизационного контура. Таковы основные причины, вызвавшие проектирование нового поколения крейсеров и повлиявшие на их облик.
Технический проект 1164 был утвержден 21 августа 1974 года. До 1979 года главным конструктором был А.К. Перьков, затем его сменил В.И. Мутихин.