但作为过渡艇型，该艇技术上仍显保守，大致相当于德国209-1500型，面对海自当时已经服役的"亲潮"级并无优势。随着"基洛"级常规潜艇的引进，国内先后吃透了大型化水滴形艇体技术，潜艇综合减噪技术等，同期依托国产斯特林热气机技术发展了国产版潜艇AIP技术，并利用最后一艘035G型常规潜艇作为实验平台。
而同期093型核潜艇的研制建造也使得新型常规潜艇的多项新型子系统有了发展条件。2004年5月(此时039型还没有全部交付)，039A型首艇330艇在武昌造船厂下水。该艇毫无预兆的"横空出世"让一向关注中国潜艇的美日等国颇为意外，其明显更类似"基洛"的水滴形大型化艇体，全新设计的指挥台围壳，和表面工艺明显优于"基洛"的消声瓦和流水孔一时间都令世人瞩目。
经过两年的舾装试航之后，330艇于2006年进入东海舰队某潜艇支队服役，在子系统上逐渐进行改进的三艘后续艇在2010年之前也全部进入该支队服役。并非作为海军"目标艇"的039A，重点验证了国产AIP系统和大型化艇体的匹配，另外首次在国产常规潜艇上安装了完整的集成化作战指挥系统。但由于其在诸多硬件上相对039型进步不明显，因此在建造完4艘之后，科研院所在研制后续艇时对其水声探测系统和武器系统等方面进行了全面升级并兼顾提升AIP系统可靠性，并进一步强化潜航静音性能，这就是至今仍在批量建造的039B型，目前已经有10艘服役，另有数艘处于建造试航阶段。
