К тому времени, когда началось проектирование НИС «Космонавт Владимир Комаров» в космический флот входило 6 судов, способных выполнять самые простые операции по контролю за космическими полетами. Но быстрые темпы развития советской космонавтики требовали многократного расширения задач, решаемых судами. Потребовалось создать универсальное судно, способное полностью заменить стационарный измерительный пункт в любой точке Мирового океана.

НИС был создан на базе сухогруза «Геническ», который в 1966 г. совершил всего один рейс на Кубу. В январе 1967 г. судно было ошвартовано у стенки Балтийского судостроительного завода в Ленинграде. На проектирование и переоборудование судна отводилось шесть месяцев.

В апреле 1967 г. судну было присвоено имя летчика-космонавта СССР Владимира Комарова. Для создания необходимого количества помещений пришлось увеличить высоту борта на 2,5 м, ширину судна на 2,7 м с помощью дополнительных бортовых отсеков-булей. Строительство было завершено ходовыми испытаниями в июле 1967 г.