Сергей Никитич Ковалёв родился 15 августа 1919 года в Петрограде. После окончания школы, в 1937—1942 годах обучался вЛенинградском кораблестроительном институте. Находясь в эвакуации в период Великой Отечественной войны, закончил обучение в Николаевском кораблестроительном институте.

В 1943 году, после окончания института, направлен на работу в Центральное конструкторское бюро № 18 (ныне именуемое Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин»). В 1948 году переведен в СКБ-143 на должность помощника главного конструктора. C 1954 года становится главным конструктором парогазотурбинной лодки проекта 617.^[1]

С 1958 года является Главным (впоследствии Генеральным) конструктором атомных подводных лодок и подводных крейсеров стратегического назначения проектов 658, 658М, 667А, 667Б, 667БД, 667БДР, 667БДРМ и 941. На «Севмаше» по его проектам было построено 73 подводные лодки.