Принято считать, что первую подводную лодку построил и испытал на Темзе в 1620г. голландский механик и физик Корнелий Ван-Дреббель. Его деревянная лодка, обтянутая снаружи промасленной кожей, могла перемещаться с помощью весел в подводном положении на небольшие расстояния. Экипаж состоял из двенадцати гребцов и трех офицеров. Хроника свидетельствует, что при погружении лодки на глубину присутствовал сам король Яков I. Исследователи не исключают использование Ван-Дреббелем сжатого воздуха, а может быть, даже и кислорода. Они так и писали: “Судно могло находиться под водой в течение нескольких часов на глубине от 4 до 5 метров. Начатые опыты прервала смерть Ван-Дреббеля". В год его кончины, то есть в 1634г., французский ученый, математик и философ Сарен Мерсенн издал книгу, которая помогла многим поколениям строителей подводных судов практическими советами, Мерсенн, например, советовал строить подводные лодки, формой похожие на рыб, а оба конца их корпуса делать одинаково заостренными. Материалом, пригодным для постройки, Мерсенн считал медь, а не дерево и рекомендовал не увлекаться размерами судов.
Наш соотечественник Ефим Никонов, плотник из подмосковного села Покровское, подал в 1718г. на имя ПетраI челобитную с предложением построить “потаенное судно”, которое “в море в тихое время будет из снаряду разбивать корабли". Царь вызвал талантливого самоучку в Санкт-Петербург, и повелел немедленно приступить к постройке. Известно, что в 1721г. судно было испытано в присутствии Петра 1, после чего автору предложили начать постройку “потаенного судна большого корпуса”. В августе 1724г. Никонов затребовал вооружение для своего подводного корабля, названное им “огненными трубами”. По-видимому, это были примитивные пороховые огнеметы. Со смертью Петра 1 работа над “потаенным судном” прекратилась, а построенная талантливым умельцем подводная лодка сгнила в заброшенном сарае.
В 1775г. с аналогичным проектом выступил американец Бушнель, которому иногда незаслуженно приписывают постройку первой подводной лодки военного назначения.
В 1834г. на Александровском литейном заводе в Петербурге по проекту военного инженера К.А.Шильдера была построена подводная лодка, вооруженная пусковыми ракетными установками (по три с каждого борта). Лодка двигалась при помощи четырех специальных гребков, устроенных по принципу утиных лапок и расположенных попарно на каждом борту вне корпуса. Они приводились в действие матросами-гребцами, но скорость подводного хода (при неимоверных усилиях экипажа) не превышала полукилометра в час. Шильдер надеялся перевести гребки на электродвижение, однако прогресс в электротехнике в те годы был слишком медленным, и осенью 1841г. дальнейшие работы по совершенствованию лодки были прекращены.
Русский изобретатель И. Ф. Александровский пришел к выводу, что решение проблемы подводного плавания немыслимо без механического двигателя. Перебрав все имевшиеся в то время двигатели, он остановил свое внимание на двигателе, работающем на сжатом воздухе. Хотя в 1866г. лодка по проекту Александровского была построена, двигатель, установленный на ней, мог обеспечить скорость не более полутора узлов и дальность плавания всего лишь три мили.
Лишь в 1884г. русский изобретатель С.К.Джевецкий добился успеха, установив на подводной лодке своей конструкции электродвигатель мощностью в 1 л.с. с новым в то время источником электрической энергии - аккумуляторной батареей. На испытаниях лодка шла под водой против течения Невы со скоростью 4 узла. Это была первая в мире подводная лодка с электродвижением.
Джевецкий был и автором проекта подводной лодки “Почтовый", которая вошла в историю как первый подводный корабль с единым двигателем. Эта лодка, заложенная на стапеле Металлического завода в Петербурге в 1906г., при длине 36,0 и ширине 3,2м имела подводное водоизмещение 146 т. На ней были установлены два бензиновых мотора мощностью по 130 л.с., работавших через зубчатую передачу на один гребной вал. При работе обоих двигателей скорость лодки в надводном положении достигала 11,5узла. На подводной лодке имелось также 45 баллонов сжатого воздуха с давлением до 200 атмосфер. Через сложную систему подачи воздух поступал к одному из двигателей и обеспечивал кораблю подводный ход более 6 узлов. Выхлопные газы выбрасывались в водонепроницаемую выгородку в надстройке, откуда откачивались за борт. Дальность плавания лодки под водой составляла 28 миль. На испытаниях она показала неплохие результаты, но ее основной недостаток - пузырчатый след при движении под водой - демаскировал корабль и делал его малопригодным для военных целей.
Проблема создания энергетической установки для подводных лодок была успешно решена, когда появились аккумуляторные батареи большой емкости и сравнительно надежные двигатели внутреннего сгорания. Это позволило создать хорошо известную сегодня схему: двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель-генератор, аккумуляторная батарея. При этом двигатель внутреннего сгорания обеспечивал движение лодки в надводном положении и подзарядку аккумуляторной батареи от электрогенератора (динамо-машины). В подводном положении лодка двигалась с помощью электродвигателя, который питался от аккумуляторной батареи.
Параллельно с энергетическими установками совершенствовалось и оружие для подводных лодок. И.Ф.Александровский создал в 1865г. первую самодвижущуюся мину-торпеду, а несколько позже С.К.Джевецкий сконструировал и торпедные аппараты, устанавливавшиеся снаружи на корпусе подводной лодки. Они многие годы находились на вооружении отечественных кораблей наряду с трубчатыми торпедными аппаратами, размещавшимися внутри прочного корпуса. Хотя российские изобретатели К.А.Шильдер, И.Ф.Александровский, С.К.Джевецкий и другие конструкторы внесли большой вклад в дело создания подводных лодок, построить боевую подводную лодку в XIXв. из-за низкого уровня развития электротехники и тепловых двигателей им все же не удалось.
Первая русская боевая подводная лодка “Дельфин" была построена в 1904г. на Балтийском заводе в Петербурге по проекту выдающегося ученого-кораблестроителя И.Г.Бубнова в соавторстве с капитаном 1-го ранга М.Н.Беклемишевым и инженер-механиком И.С.Горюновым.
В качестве двигателей на ней были установлены бензиновый мотор и электродвигатель, который мог работать в режиме генератора. “Дельфин” по своим тактико-техническим характеристикам превосходил подводную лодку, построенную в то же время в США фирмой "Фултон" под руководством инженера Голланда. “Дельфин” имел водоизмещение 113/135,5т при главных размерениях 25,9х3,4х3,0м и мог погружаться на глубину 55м. Бензиновый двигатель обеспечивал ему скорость надводного хода 9,0узла и дальность плавания 243мили. Скорость подводного хода, развиваемая электромотором, была около 4,5узла при дальности плавания 28миль. На вооружении подводная лодка имела два торпедных аппарата Джевецкого с двумя торпедами калибра 450мм. Экипаж составляли два офицера и 20 матросов. Следует отметить, что в России уже в начале XX в. имелись хорошо подготовленные кадры специалистов-подводников, в том числе почти 100 офицеров. Год за годом подводные лодки превращались в надежный род боевых сил Военно-Морского Флота России. Признанием этого явился приказ №19 по Морскому ведомству от 26 января 1909г., которым было установлено ношение специального серебряного нагрудного знака для офицеров подводного плавания военно-морского флота. Его введение подняло авторитет подводников среди флотских офицеров, стало поощряющим стимулом для желающих служить на подводных лодках.
Особое место в русском кораблестроении занял подводный минный заградитель “Краб”, построенный по проекту инженера М. П. Налетова. “Краб” мог принимать на борт 60 якорных мин. Лодка вошла в состав действующего Черноморского флота в 1915 г. И уже в этом и следующем году “Краб” трижды успешно выполнил первые в мире подводные минные постановки в районе Босфора и Варны. На минах, выставленных у Босфора, подорвался германский крейсер "Бреслау".
В 1912 г. Балтийский судостроительный завод заложил первую дизельную подводную лодку типа “Барс”. Она оказалась одной из наиболее совершенных подводных лодок своего времени. Водоизмещение этих подводных лодок составляло: надводное-650 т и подводное-780 т. На всех подводных лодках типа “Барс” было установлено по два дизельных двигателя, развивавших в надводном положении скорость 11,5 узла (21,3 км/ч). Подводный ход, который достигал 8,5 узла (15,7 км/ч), обеспечивали два электромотора. Вооружение лодок состояло из 12 торпедных аппаратов калибра 450 мм (из них восемь решетчатых системы Джевецкого и четыре трубчатых), два артиллерийских орудия (57 и 37 мм) и один пулемет. Лодки могли погружаться на глубину 90 м.
Подводные лодки U-19 и U-34, которые строила Германия в тот же период, имели только четыре торпедных аппарата (по два в носу и корме) и одно 88-мм орудие.
Основным недостатком подводных лодок типа “Барс” было отсутствие водонепроницаемых переборок, что снижало их живучесть и непотопляемость. Вступление в строй подводных лодок этого типа в 1915-1917гг. значительно усилило боевые возможности Балтийского флота.
В начале 1-й мировой войны подводные силы Балтийского флота состояли из бригады подводных лодок (восемь кораблей) и учебного отряда подводного плавания (три корабля), в состав которых входили в основном устаревшие лодки.
В 1915-1916гг. в состав Балтийского флота вступили семь подводных лодок типа “Барс” (“Барс”, “Вепрь”, “Волк”, “Львица”, “Пантера”, “Рысь” и “Тигр”) и пять - типа АГ (АГ-11, АГ-12, АГ-14, АГ-15, АГ-16), купленных в Америке и собранных в России. Кроме того, союзная Англия направила в Балтийское море десять (две погибли при переходе) подводных лодок типов Е и С (Е-1, Е-8, Е-9, Е-18, Е-19, С-26, С-27, С-32) вместе с плавбазой “Амстердам”.
Вскоре бригада была переформирована в дивизию подводных лодок. К началу 1917г. в ее состав входили семь дивизионов по 4-5 кораблей в каждом, не считая английских подводных лодок. Первые три дивизиона были полностью укомплектованы подводными лодками типа “Барс”, четвертый - подводными лодками типа АГ. Всего дивизия насчитывала в своем составе около 40 подводных лодок, а также плавбазу "Тосна".