Первая подводная лодка, примененная в военных действиях, была построена американским изобретателем в XIX веке. Во время Гражданской войны в США лодка успешно потопила вражеский корабль. Гребной винт вращался усилиями матросов. Вооружение состояло из мины, закреплённой на длинном деревянном шесте, на носу лодки.
Одной из первых российских субмарин была лодка конструкции Стефана Казимировича Джевецкого – русского учёного польского происхождения, инженера, конструктора и изобретателя, автора ряда модификаций подводных лодок. Лодку построили в конце XIX века на Невском заводе в Санкт-Петербурге. Испытания проводились в Гатчине, в присутствии царя Александра III. Джевецкий смог пройти под царской шлюпкой, следившей за передвижениями подводной лодки, и преподнёс букет великолепных орхидей императрице Марии Фёдоровне со словами: «Это дань Нептуна Вашему Величеству».
Первой в мире цельнометаллической подлодкой была конструкция российского военного инженер-генерала Карла Шильдера. Испытания лодки были проведены летом 1834 года в верховьях Невы. Лодка приводилась в движение четырьмя гребными лопастями, которые крутили четыре человека. Она была оборудована перископом, оснащена гарпуном с миной.
В конце XIX – начале XX века подводные лодки строились с дизельным двигателем для надводного плавания и с электрическим – для подводного. Во время Первой мировой войны действия подводного флота нанесли огромный ущерб воюющим государствам. Континентальная Англия была поставлена почти на грань поражения вследствие действий немецких субмарин в Атлантике против английского торгового флота.
В эти годы помимо оригинальных научных разработок, делались попытки охоты за западными технологиями конкурентов. В частности, в 1904 году из США была тайно вывезена в Российскую Империю подводная лодка проекта «Protector» и скопирована под названием проекта «Осетр». Было построено несколько подводных лодок по этому проекту.
К началу Первой мировой войны Российская империя располагала первым по численности подводным флотом в составе 78 лодок, в то время как Англия, занявшая второе место, имела 77 лодок.
Советские успехи в области подводного кораблестроения обязаны, в том числе, и достижениям царя Николая II, при котором не только был создан этот тип войск, но и заложена техническая база, создавшая боевые лодки, некоторые из которых прошли две мировые войны.