Логическим развитием линии тяжелых авианосных крейсеров стала разработка НПКБ пр. 1143.7 ТАВКР с атомной энергетической установкой, увеличенной авиагруппой и паровыми катапультами. ТТЗ на его разработку в соответствии с программой вооружений на 1986 — 1995 гг. НПКБ получило в декабре 1984 г. В 1986 г. был завершен и утвержден эскизный, а в 1987-м — технический проект (главный конструктор Л.В.Белов, затем Ю.М.Варфоломеев). В октябре того же года утвердили основные элементы АТАВКР: авиагруппа в составе 70 ЛА (истребители Су-27К и МиГ-29К, самолет РЛДН Як-44РЛД, вертолеты Ка-27), трамплин, две катапульты, аэрофинишеры, ПКРК «Гранит», ЗРК «Кинжал», ЗКБР «Кортик», четырехвальная АЭУ (280 000 кВт), полное водоизмещение 75000 т, скорость полного хода 30 уз.
АТАВКР предназначался для придания боевой устойчивости ракетным подводным лодкам с баллистическими и крылатыми ракетами, группировкам надводных кораблей и морской ракетоносной авиации во всех районах Мирового океана; завоевания превосходства в воздухе в районе группировки флота; нанесения ударов по надводным кораблям и подводным лодкам противника. Кроме того, авианосец должен был обеспечивать целеуказание разнородным силам флота и высадку войск морского десанта.
Внешне новый авианосец отличался от кораблей пр.1143.5 увеличенными главными размерениями, наличием третьего самолетоподъемника (с кормы по левому борту), уменьшенной по длине надстройкой, а главное — наличием двух паровых катапульт. Это позволяло сократить временные характеристики группового взлета самолетов с него до уровня, достигнутого на американских авианосцах типа «Nimitz». В целом же сохранялась и преемственность — на корабле предусматривался носовой взлетный трамплин. На корабле в максимально возможном объеме использовались образцы вооружения, механизмы, оборудование и материалы, ранее предусмотренные для кораблей пр. 1143.5. Однако по оценкам специалистов, новые образцы вооружения корабля пр.1143.7 должны были отвечать уровню 1995 — 2000 гг.
Вооружение корабля состоит из 16 пусковых установок противокорабельных ракет «Гранит», 4 ЗРК «Кинжал», 8 боевых модулей «Кортик» (позже «Палаш»), 2 реактивных бомбомётов РБУ-12000 (РКПТЗ «Удав»), 8 шестиствольных 30-мм артиллерийских установок АК-630М. В состав радиотехнического оборудования входили: БИУС «Трон-Дипломант», многофункциональный радиолокационный комплекс «Форум-2М», трехкоординатная РЛС «Подберёзовик», навигационный комплекс «Андромеда», система космической связи «Центавр», РЛС управления полетами «Резистор-К4» и система наведения истребителей «Тур-434», станция РЭБ «Созвездие-БР», ГАС «Звезда-М1».
ГЭУ корабля создавалась на базе серийно производившихся и успешно эксплуатировавшихся на ракетных крейсерах типа «Киров» (пр.1144) ППУ КН-3 и ГТЗА-653. Внедрение атомной энергетики обещало дать существенные сокращения расхода органического топлива, обеспечив тем самым кораблю практически неограниченную дальность плавания, возможность длительного поддержания высоких скоростей хода и увеличения более чем вдвое запасов авиатоплива и авиационного боезапаса. Улучшались условия посадки самолетов — ввиду отсутствия обычного для кораблей предыдущих проектов с КТУ теплового шлейфа. Заодно уменьшалась коррозия летательных аппаратов, размещенных на полетной палубе.
Головной АТАВКР, названный «Ульяновск» (заводской номер С-107, старший строитель П.С.Герасимов), заложили на стапеле «О» 25 ноября 1988 г. Стапельный период был рассчитан на 36 месяцев, общая продолжительность строительства — 105 месяцев, срок сдачи флоту — 1995 г. Стоимость заказа оценивалась в 800 млн. рублей. На «Нитке» предполагалось начать отработку катапультного взлета Су-27К и МиГ-29К. Кроме того, там же планировали достроить законсервированный ранее блок БС-3 для испытаний серийных образцов катапульт и аэрофинишеров, предназначенных для монтажа на строившихся ЧСЗ кораблях. Стапельные работы на «Ульяновске» шли по прогрессивной технологии, с формированием корпуса на стапеле из 27 крупных блоков. Для обеспечения атомного кораблестроения на ЧСЗ были начаты работы по реконструкции и модернизации всего производства. Работы по формированию корпуса на стапеле продвигались достаточно быстро. Всего успели установить конструкции общей массой порядка 27 000 т. На ЧСЗ практически все было готово для монтажа АППУ, образован технический отдел спецэнергетики, ответственный за монтаж и физический пуск атомной установки. На корабле предполагалось смонтировать четыре реактора, объединенных в два 1400-тонных зональных блока — для носовой и кормовой машинных групп. Для их сборки был специально построен и установлен на грунте по корме стапеля «О» плавучий автономный цех с раздвижной крышей. По завершении сборки блоки предполагалось поднимать 900-тонными кранами и устанавливать на корабле. Были сварены корпуса четырех баков металлической водяной защиты, оболочка которых заливалась свинцом. В 1990 — 1991 гг. на ЧСЗ поступили корпуса реакторов, парогенераторов, насосы, фильтры и трубопроводы. Один из указанных блоков успели сварить, второй собрали и подготовили под сварку. Никаких проблем или задержек в ходе постройки «Ульяновска» не было, и корабль мог быть сдан в установленные сроки. Планировалась и постройка второго АТАВКР (С-108), закладка которого намечалась на 1992 г.
К ноябрю 1991 г. готовность корабля составляла 17 — 20%. После распада СССР и прекращения финансирования стапель оказался блокированным корпусом АТАВКР, что не позволяло использовать его по назначению. Исходя из реальной оценки ситуации, 4 февраля 1992 г. вышло распоряжение премьер-министра Украины об утилизации «Ульяновска», а 5 февраля — приказ по ЧСЗ о прекращении работ на заказе С-107 (и С-108). Разборку корпуса завершили к ноябрю.
Создание «Ульяновска» представляло собой качественно новый этап развития советского военного кораблестроения и авианосного флота. Зарубежных аналогов АТАВКР проекта 1143.7 не имел. По части авиационно-технических средств он находится на одном уровне с находившимся тогда в постройке американским атомным авианосцем «Дж. Вашингтон», а по наличию ударного ракетного оружия и зенитных огневых средств превосходит его. По боевой эффективности корабль вполне сопоставим с американскими авианосцами типа «Nimitz» и значительно превосходит французский «Шарль де Голль».