В конце 1979 года было принято решение о продолжении строительства серии атомных ледоколов проекта 1052. Изменившиеся требования к безопасности атомных судов, изменившиеся Правила Регистра СССР, вступившие в действие новые международные конвенции, существенно обновившийся парк механизмов, оборудования, аппаратуры, поставляемых промышленностью, накопленный большой опыт эксплуатации ледоколов в условиях зимней навигации, потребовали корректировки конструкторской документации. Был разработан проект 10521, в котором были учтены пожелания заказчика по улучшению эксплуатационных качеств и опыт работы ледоколов проекта 1052 «Арктика» и «Сибирь».

Длина кормы у новых ледоколов была увеличена на 2 метра, улучшились мореходные и ледокольные качества. Появились носовые були, кормовые ледоотводящие наделки. Одно из новшеств – применение специальной краски «Инерта», особо устойчивой к низким температурам и соприкосновениям с арктическими льдами.

Ряд усовершенствований коснулся обводов 150-метрового корпуса, компоновки внутренних помещений, навигационного оборудования, управления реакторами, контроля за радиационной безопасностью.

Было дополнительно установлено большое количество новых, в том числе опытных, устройств и механизмов. Эффективно показало себя в работе турбопротивообледенительное устройство.

В феврале 1981 года на Балтийском заводе заложили первый атомный ледокол проекта 10521, получивший название «Россия». Передача его заказчику состоялась в декабре 1985 года. Атомный ледокол «Советский Союз» был сдан в декабре 1989 года, «Ямал» — в октябре 1992 года. Последний атомный ледокол из этой серии – «Урал» — был спущен на воду в декабре 1993 года; двумя годами позже в канун юбилея победы в Великой Отечественной войне он получил новое название — «50 лет Победы».

Основная задача атомных ледоколов проекта 10521 – обеспечение круглогодичной навигации в западной части Северного морского пути и своевременной доставки грузов в районы Крайнего Севера и Дальнего Востока.

По проекту 10521 было построено 4 ледокола: