В окружении сопок в глубине Тарьинской бухты Камчатки расположился город Вилючинск. Его история уходит вглубь веков. Так первые упоминания о поселениях человека в этих местах относятся к 1739 г. Однако, масштабное освоение этих территорий началось в девятнадцатом веке. В 1854 г. здесь находилась на стоянке англо-французская эскадра, совершавшая набеги на Петропавловск. В конце века здесь основательно поселились русские рыбаки, вскоре появился рыбоконсервный завод – первый на полуострове.

В тридцатые годы прошлого века в один из поселков бухты прибывают для постоянного базирования подводные лодки, с этого времени бухта становится местом постоянной дислокации военных моряков. В середине 1950-ых г.г. в бухте образован наблюдательный пункт, исследующий миграцию красной рыбы, позже он был преобразован в Камчатскую научную станцию, которая существует и по сей день.

В 1957 г. вышел Приказ главкома ВМФ о создании в бухте плавучей мастерской, которая должна стать основой создания ремонтного предприятия. В сентябре 1959 г. плавмастерская вошла в бухту и Камчатский морской завод начал свою работу. В 1968 г. семь поселков бухты были объединены в город Петропавловск-Камчатский-50, имеющего статус закрытого.

Долгое время в бухте базировалась Тихоокеанская океанографическая экспедиция, которая обеспечивала сопровождение запуска космических кораблей.

В январе 1994 г. город получил свое сегодняшнее название – Вилючинск, а двумя годами раньше за ним был закреплен статус ЗАТО.

Основу города составляют военные части образующие эскадру атомных крейсеров, дислоцирующихся в бухте. По классификации НАТО эта база обозначена как «Осиное гнездо».

Население города составляет более двадцати пяти тысяч человек, большая часть из которого является военнослужащими, а также работниками предприятия по обслуживанию военно-морских сил Дальнего Востока России.