Вилючинск был основан как Советский 16 октября 1968 года путем слияния трех более ранних поселков, которые снабжали советский флот и служили базой для строительства подводных лодок: Рыбачий, Приморский и Сельдевая. В 1970 году, как и с другим закрытым городам в Советском Союзе ему дали кодовое название по названию ближайшего крупного города, и до 1994 года он стал официально называться Петропавловск-Камчатский-50. В 1994 году город был переименован в честь близлежащего вулкана Вилючик.
Вилючинск, как и весь Камчатский край, относится к районам крайнего севера.
Природа города представлена обширными лесами, горными массивами, акваторией бухты Крашенинникова. Также имеются озёра: Ближнее, Дальнее, Зеркальное, Чашечка, Чушечка и река Паратунка.
Город расположен на берегах бухты Крашенинникова Авачинской губы, в 25 км юго-западнее г. Петропавловска-Камчатского и в 26 км южнее аэропорта Елизово. Городской округ расположен на восточном побережье Камчатки, на берегу Авачинской бухты, Тарьинской бухты, в 25 км по автодороге от краевого центра — города Петропавловска-Камчатского — и со всех сторон окружён Елизовским районом. Площадь округа — 34122 гектара. На территории округа расположен Вилючинский вулкан.
История
Первое печатное упоминание как населенного пункта можно найти в дневнике С. П. Крашенинникова, датированное 16 марта 1739 года: «…мы переехали в Тареин острожек, который стоит над Авачинской губою: в нём 2 юрты, 30 балаганов. Тойон новокрещен Михаило Тареин» (отсюда название бухты и местности). Издревле эти места были населены ительменами. Люди жили здесь со времен каменного века, пережив ледниковый период. На территории города Вилючинска и вблизи него археологи обнаружили 7 стоянок ительменов, культура которых относится к периоду 2 тысячелетие до нашей эры — 1 тысячелетие нашей эры.
Город Вилючинск образован Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 16 октября 1968 года, путем объединения посёлков Приморский, Советский (Старая Тарья), Сельдевая, Рыбачий (Новая Тарья), Ягодный, Лахтажный и Богатырёвка. Название Вилючинск город носит с января 1994 года. Статус закрытого административно-территориального образования город Вилючинск приобрел в соответствии с Законом РФ «О закрытом административно-территориальном образовании» от 14.07.1992 № 3297-1. На основании распоряжения Правительства РФ от 04.01.1994 г. № 3-р закрытый город Петропавловск-Камчатский-50 Камчатской области (район Крайнего Севера) имеет название закрытое административно-территориальное образование город Вилючинск. В соответствии с Законом Камчатской области от 30.08.2005 № 386 «О регистрации изменений и дополнений в устав закрытого административно-территориального образования города Вилючинска» закрытое административно-территориальное образование г. Вилючинск Камчатской области наделено статусом Вилючинского городского округа ЗАТО г. Вилючинска.
Название получил от имени соседствующего вулкана — Вилючинского.
В августе 1938 года в Тарьинской бухте Авачинской губы была создана база дизельных подводных лодок и микрорайон Рыбачий будущего города Вилючинск.
В 1959 году по личному решению Н. С. Хрущёва в Советском была образована 4-я Тихоокеанская Океанографическая экспедиция ТОГЭ-4, давшая мощный толчок развитию города. В 1963 появилась ТОГЭ-5.
С конца 1959 года стала развиваться судоремонтная промышленность, а спустя несколько лет в бухте Крашенинникова обосновались атомные подводные лодки Тихоокеанского флота. В 1959-60 гг. в Рыбачем была размещена войсковая часть морских лётчиков-противолодочников, созданы войсковые части № 26942, 31268 и 63878.
В мае 1970 года адмирал флота СССР С. Г. Горшков заложил в микрорайоне Рыбачий Дом Офицеров флота (ДОФ). В 1973 году был открыт памятник подводникам, погибшим при выполнении воинского долга.
28 июля 1996 года в Вилючинске был открыт мемориал в честь подводников, погибших при выполнении боевых задач. Имена подводников Л-16 начертаны на медной плите, прикреплённой к рубке подводной лодки, имена членов экипажей К-129 и К-429 нанесены на гранитные плиты. В 1998 году флотилия атомных подводных лодок была реорганизована в 16-ю Краснознамённую эскадру подводных лодок. В Рыбачьем базируются атомные подводные лодки проекта 667БДР, проекта 949, проекта 955А и проекта 971.
