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  50年代末期的美國雖然已經擁有了鸚鵡螺號和鰩魚級這類核潛艇,但面對蘇聯開始研製N級核潛艇,美國便在1958年5月28日開工建造長尾鯊號,1960年7月9日命名為長尾鯊並下水測試,1961年8月3日服役,號稱當時美國最新型、最先進的核子動力潛水艇。截至1970年前,該潛艦共建造了13艘。

  1963年4月10日,長尾鯊號進行海試,當它下潛到130米的深度時開始滿載注水,到了約200米時,長尾鯊號突然回報:「出現故障」!接著船艙內的對話聲顯得越來越恐慌,不久,長尾鯊號就不再回應,消失在深海中。  4月10日下午,美國便在下午公告長尾鯊號在波士頓以東220海里處沉沒,並緊急出動一艘名為雲雀號的救援船及一艘微型潛艇參與搜救。小型潛艇在2560米的深海中顯示長尾鯊號的殘骸擴散至周圍400平方米,其殘骸均已破碎,129名船員全數罹難。美國一開始以「超過耐壓極限」為初步推斷。但根據最後的迴應指出,長尾鯊號應該是在深度212米的海中解體,而長尾鯊號的耐壓深度可達396米,不符合上敘所稱。  目前為止最可信的說法是長尾鯊號的壓力殼設計不良導致解體。因為長尾鯊號在完工後只測試1年,許多缺陷未經修正,因而釀成事故。其他說法還有長尾鯊號遇上了海底風暴、海怪、遭海底火山波及、撞到海底山脈、魚雷爆炸、遭蘇聯潛艇擊沉等,但均未獲得證實。  1985年,前美國軍官羅伯‧巴拉德為尋找1912年沉沒的泰坦尼克號,而尋求當時擁有深海潛艇的美國海軍的協助時,以此為幌子,接受尋找長尾鯊號與蠍子號的任務作為交換條件,找到後,在說好的期限內,可以任意使用潛艇去尋找泰坦尼克號,後終於找到已經成為碎片的長尾鯊號。 最後進行調查,長尾鯊號在當時發生了內爆,管線在初期報告中就明確指出,有部分管線是非常脆弱的,結果在該次潛航中,因為在進行極限壓力測試,導致管線爆開,使核能爐緊急停止,又因閥口被冰所堵住,導致空氣無法灌入壓力艙,以及部分壓力艙已進水,最後沉入深海中,被海水的壓力壓壞而崩毀。

  80年代後,殘存的12艘長尾鯊級因為被大批的洛杉磯級取代,而成為落後的潛艦,終於全數走入歷史。
長尾鯊級核動力攻擊型潛艇(英語:"Thresher/Permit"-class submarine)是美國海軍的第三代潛艇,該潛艇的首艦長尾鯊號在第二次巡航時碰上不明原因而失事沉沒,成為美國海軍50多年來難解的謎題。