65型护卫舰的基本任务，是担任舰艇编队的护航警戒；近海地区巡逻警戒和渔场监护。此外还可用以参加登陆及抗登陆作战和布设水雷。该型舰采用长首楼线型，正常排水量1200吨，满载排水量1250吨，长×宽×型深为90×10.20×6.80米，标准排水量时吃水2.92米，相邻两舱对称进水不沉，主机为2台3300马力的9EDZ43/67柴油机，双轴推进，最大航速20.50节，续航力2700海里/16节，自持力10昼夜。舰载武器包括：100毫米舰炮3座，61型37毫米炮4座，1200型反潜火箭发射器2座，64式深水炸弹发射炮4座，双联14.5毫米机枪2座，深水炸弹投掷架2座，舷侧布置有布雷导轨。电子设备有导航雷达，敌我识别雷达和通信设备等，全舰乘员148人，其中军官12人。
整个设计过程中，设计者首先考虑的是主机问题，虽然TB-8和TB-9等汽轮机以及几型舰用柴油机此时都已经开始试制，但具体定型时间还不确定，存在拖工程后腿的危险，故只能使用现有成熟的主机，即37Д和43/67型柴油机，前者为潜艇主机，不能倒车，增加倒车功能的37ДP型研制进度又无法保证，只好使用43系列(缸径430毫米)的43/67型主机，该型机单机重75吨，舰艇总体设计能够承受，但就是外形尺寸较大，特别是机身高度高，使得舰的其它部分设计都要因这个原因有所让路。最后定型的9EDZ43/67主机全功率3300马力，250转/分，储备功率6%，虽然主机单台功率不高，但螺旋桨和烟囱的设计比较成功，螺旋桨接近了最佳直径和转速，烟囱的后沿设置了导烟帽，航行时排烟能够自然向上逸出，这使得该型舰实际试航时达到了21.5节(设计航速20.5节，)，部队使用中，还曾经跑出过23节的极端速度。
该舰舰体采用屈服强度343兆帕的901型锰钢，长首楼船型，由于主机高度为4.5米，加入检修要求、双层底高度等因素在内，舰体型深最小高度已经达到6.8米，超过了这一级别平甲板舰的型深高度，如果采用平甲板型，则型深只能为6米以内，上甲板必须留出宽度7米、长度9米以上的大开口，以使主机伸出上甲板以上，这样势必使舰体强度大为降低。若将型深变为6.8米，舰体改为通长甲板型，尾部武器和上层建筑又要相应提高1.3米，使舰的重心急剧上升，又大为降低了舰的稳性，因此，在中部型深必须在6.8米以上，而尾部型深又必须尽量降低的前提下，只能选择长首楼舰型，这样，还能使干舷增高，舰体的耐波性、大倾角稳性、不沉性和强度储备都超过平甲板型。1968年9月，502舰执行任务时遭遇12级强台风，在台风中航行了40多小时，两进台风中心，舰体的最大横摇角达到63度，舱内都能听到舰体发出“吱吱”的响声，但最终舰体还是经受住了考验，也说明设计和建造是可靠的。
长首楼舰型的细节也经过了推敲，这种舰型的首部上甲板和尾部上甲板之间采取的7.33度缓坡过渡连接，可以避免将应力集中在一点，而且人员在上甲板前后行走也不必使用直梯，更为方便。
为了适合在南海地区使用，65型护卫舰还成为了我国第一型安装空调系统的护卫舰，由于缺乏资料，空调设计者甚至对上海的“大光明”、“和平”等电影院的空调系统也进行了考察，并为我国军舰的空调布局和细节处理制定了一套可循的先例和规范。空调的使用，大为改善了舰员居住条件，后来部队使用65型舰时，每当酷热时节便紧闭门窗，冷气降温，其它舰艇的战士则先是奇怪，而后羡慕，最终大家都愿意到65型舰上服役，也成为一时的花絮。
在当时的条件下，65舰的反潜火力可算强大，舰尾有4门64式432毫米深弹发射炮和深弹投掷架，舰首有2具1200火箭深弹发射器，当时的南海周边国家和地区并没有多少潜艇力量，之所以在反潜方面有如此配置，可能更多的是为了对付经常在南海地区出没的美国潜艇。上世纪70年代，我海军也的确使用装载此类武器系统的猎潜艇在近海发现过美国核潜艇，并迫使其浮出海面。64式深弹发射炮呈舷侧对称配置，可以作为火箭反潜的补充，也可与舰尾深弹投放架联合使用。它的发射炮固定为45度仰角，不能旋回，舷侧攻击的距离有40、80和120米3种，它使用的62式深弹装药当量达到135千克TNT，由“深联—1”引信起爆，以舰尾大连串投弹和舷侧的连续攻击时覆盖范围很大。因为当时62式深弹的产量非常大，也使得这种攻潜方式的成本相对很低。
1200系统是我国当时性能最好的反潜武器，它使用2具65式5联装250毫米火箭深弹发射炮(仿制苏联的RBU—1200)和62式火箭深弹(与前述的62式深弹不同)，该弹最大射程达到了1000米以上，弹型改进后，下潜速度也比投掷式深弹提高约2倍，还可使用定时引信进行10枚齐射。但在65舰服役时，该系统还没有配备深弹指挥仪，只能依靠射表实现无指挥仪条件下的攻潜，而且发射炮的高低角可调，但却不能旋回，对潜攻击时需要舰艇机动，而且人工装填退弹也颇费时间，不利于二次攻潜。
此外，为了用火箭深弹打击对方水面舰艇，当时深弹使用的“深联—1”引信中，还配有水面撞发功能，在1966年由65舰进行的深弹实验中，当引信定为水面撞发、采用小角度射击时，由于深弹落点离舰较近，其爆炸后的弹片甚至落在了甲板上，这也能够说明引信小角度入水时的瞬发度非常优异。
65舰的主炮采用从岸防阵地拆卸的100毫米炮，副炮为4门37毫米炮。由于有3门主炮、4门副炮和2座双联14．5毫米机枪需要布置，该舰的武器位置方案曾进行了多次讨论，特别是主炮的布置，一种观点认为应当2前1后，一种认为应当1前2后，前者认为2门火炮在后，若是舰艇追击对方舰艇，会影响全舰火力的发挥，而部队方面则认为，实践中没有出现过双方舰艇在直线上追逃的情形，海战双方都会力求通过己方的机动，保持有利的舷角，使火力得到发挥，且日、法舰艇也有此布局先例。设计方还另有一种考虑——舰体为长首楼型，舰体首部型深较高，若采用前2后1布局，则舰首1号炮位于上甲板，2号炮位于上层建筑甲板，舰桥为避开2号炮遮挡，亦必然相应提高，从而造成舰体重心抬高，稳性下降，最终，65舰采用了主炮前1后2，后部2门主炮射界为45-315度。4门副炮呈菱形布局，两舷后部布置14.5毫米机枪。但应当说明的是，笔者亦认为，该舰主炮采用前2后1的布局效果可能更好。毕竟，火炮战舰以正面半球迎敌的概率较大，若要发挥全舰火力，就必然以舰身侧面对敌，从而增加被弹面，且部分火炮时代的中小型水面舰艇采用类似前1后2布局，更多的是由于其主要攻击武器为鱼雷，鱼雷攻击完毕后，舰艇一般会高速脱离目标附近，此时后部火炮自然可以发挥最大的作用。我海军亦有鱼雷艇仅有艇尾机枪，也是隐蔽接敌、高速脱离的战术使然，但作为一型大多执行日常巡逻任务的护卫舰，此种部局就不是最合适的了，而且入70年代，在01型护卫舰都改装为导弹舰艇的情况下，65舰却因为舰体先天的布局特点而无法改装。当然，最后的主炮布局，可能更多的还是主机、舰体等其它因素的制约造成的，军舰设计，往往需要在各部分的相互制约中求得平衡，这也是完全能够理解的。
值得一提的是，这型舰的双联14.5毫米机枪非常实用，射界也很开阔(笔者在舰上目测估算，其射界接近180度)，尤其适合低烈度冲突和突发事件。在3·14海战中，对方在岛上刚刚动武，我方机枪便作出了反应，其后才是主炮。而且由于双方距离较近，在我方主炮射击的间隙，对方曾打算用火箭筒袭击我舰，但却被我舰的机枪进当即压制。这也说明，在此类性质的冲突中，机枪等轻武器。能够有效填补舰艇主要火力的空白，“科尔”号事件以后，美国舰艇在舰上加装机枪，也是同一道理。应该说，一型舰艇服役期中，所面临的威胁可能是多层次的，设计舰艇时，应当对这些威胁的性质考虑的更为周密一些，毕竟后来临时再行改装，往往要受到舰艇先天条件的限制。65舰服役后，主要用于执行南海地区的巡逻执勤任务，作为南海地区我驱逐舰服役之前的主力舰艇，填补了当时南海我方力量的空白。由于该舰火炮机枪数量多，而且有大型火炮指挥仪，因此很适合在中近距离上进行炮战。
1988年3月14日，在南沙群岛赤瓜礁发生的海战中，65型护卫舰502号舰不仅组织人员登礁，而且在战斗打响后首先作出反应，前主炮首发便命中了敌船的机枪位置，然后以100毫米主炮和37毫米炮一同开火，用4分钟时间击沉了越方604船。根据公开资料，这次战斗中我方3艘军舰共消耗100毫米炮弹285发、37毫米炮弹266发，击沉对方军船2艘，击毁一艘，从射速和射击时间计算，502舰使用的炮弹应该是最少的，作为65舰的代表，502舰用战斗的胜利，将一型火炮护卫舰的价值发挥到了颠峰，这可能也是后来该舰进人海军博物馆的原因吧。
