Le SS-581 a été mis en service en 1956 et posé chez Ingalls Shipbuilding en 1957. Le sous-marin a été lancé en 1959 et nommé Blueback par Mme Kenmore M. McManes, épouse d'un amiral, d'après une forme de truite arc-en-ciel qui vit dans le lac Crescent. Le sous-marin a été mis en service la même année.
Après les voyages d'essai, le sous-marin a été déplacé vers le Pacifique en juin et stationné à San Diego. Au chantier naval de Mare Island, les problèmes mineurs apparus ont été résolus après les premiers voyages et les premiers tirs d'essai. La première mission du bateau dans le Pacifique occidental a suivi en 1959, y compris une visite à Yokosuka au Japon. Après avoir terminé le voyage, elle a participé à un exercice de guerre anti-sous-marine à grande échelle sous la supervision du chef des opérations navales de l'époque, George Whelan Anderson, Jr. et avec le nouveau porte-avions USS Kitty Hawk (CVA-63) et l'USS Topeka (CLG-8), USS Henry B. Wilson (DDG-7) et USS Preble (DLG-15). Après d'autres exercices, le Blueback se rendit à Mare Island NSY pour sa première révision en juillet 1962. Entre autres choses, les gouvernails de contrôle de profondeur ont été déplacés de la proue du bateau vers la tour. Après la révision, le bateau était stationné à Pearl Harbor, à Hawaï, au début de 1963.
De là, le Blueback s'est déplacé vers l'Australie, Subic Bay et le Japon en avril. En 1964, le navire a dû entrer en cale sèche après qu'une chute de grue ait endommagé la coque. Plus tard cette année-là, il a navigué deux fois vers la région de Wake, d'abord comme navire cible pour l'UUM-44 Subroc, puis comme navire cible pour l'évaluation de la classe Thresher à servir. En 1965, le Blueback fut de nouveau déployé en Extrême-Orient, où il participa pour la première fois à des opérations de soutien à la flotte de la guerre du Vietnam. Une révision au chantier naval de Puget Sound a suivi vers la fin de l'année, qui a duré jusqu'en septembre 1966. Un autre voyage suivit en 1967 pour soutenir la guerre du Vietnam. Le bateau ne se trouvait pas dans les eaux vietnamiennes. En 1968, le Blueback participait à des opérations spéciales non précisées en Extrême-Orient. En 1969/1970, le navire se trouvait de nouveau dans le Puget Sound NSY.
Une autre mission de guerre suivit en avril 1970, après quoi le navire se retrouva au chantier naval de Pearl Harbor pour maintenance. Le Blueback se trouvait également dans les eaux vietnamiennes en 1971. À partir de mars 1972, il fut à Pearl Harbor NSY pour une révision pendant un an, et ce n'est qu'au milieu de 1973 qu'il retourna en Extrême-Orient. En 1975, le sous-marin participa pour la première fois à la manœuvre RIMPAC, suivie d'une autre révision en 1976 à Pearl Harbor NSY. En 1977, elle fut de nouveau déployée dans le cadre du RIMPAC, puis retourna à San Diego. De là, le bateau a participé à l'exercice UNITAS. En 1978, le Blueback s'est rendu pour la huitième fois dans le Pacifique occidental, où il a participé à des exercices multinationaux. Un autre voyage de ce type a suivi en 1980.
Après dix années supplémentaires de service dans la marine américaine, le Blueback a été mis hors service le 1er octobre 1990. Cela a fait de lui le dernier sous-marin à propulsion conventionnelle de la flotte de l'US Navy. Peu de temps auparavant, certaines scènes du film À la poursuite d'Octobre rouge avaient été tournées sur le bateau, mais elles n'ont pas été utilisées dans le film. Elle était dans la flotte de réserve à Bremerton jusqu'au début de 1994 et a ensuite été donnée au Musée des sciences et de l'industrie de l'Oregon à Portland. Le Blueback se trouve désormais sur les rives de la rivière Willamette et peut être visité comme navire-musée.