رویای سفر به زیر آب بسیار قدیمی است. در سال 1573 ویلیام بورن ریاضی‌دان انگلیسی، پیشنهاد ساخت نوعی قایق ابتکاری پوشیده از چرم را که می‌توانست به زیر آب برود و با استفاده از محفظه‌های چرمی شناور به سطح آب بیاید ارائه داد. اولین شخصی که می‌گویند چنین قایقی ساخت، مخترع دربار جیمز اول در انگلستان کورنلیوس دریل هلندی بود. طبق گزارش‌ها قایق او در حدود 1620 سفرهای متعددی برود تیمز انجام داد. که در یکی از ان‌ها شاه نیز سوار قایق بود، اما جزئیات واقعه به درستی معلوم نیست. نمی‌دانیم آیا این قایق توانست به زیر آب سفر کند یا نه، نیز نمی‌دانیم نحوه‌ی هدایت آن چگونه بود و خدمه‌ی آن چطور تنفس می‌کردند.
پس از انقلاب آمریکا برای نخستین بار یک زیردریایی در سال 1776 به جنگ اعزام شد. این زیردریایی که به شکل یک نارگیل بود از چوب درخت بلوط ساخته شده بود.
نیروی محرک این لاک‌پشت تک‌سرنشین که محصول خلاقیت دیوید بوشنل بود با چرخاندن ملخی توسط دست تامین می‌شد و با کمک محفظه‌های شناور بالا و پایین می‌رفت و از طریق برجی کلاهک‌دار مکان دید را فراهم می‌کرد. سلاح آن یک بمب ساعتی بود که می‌شد با پیچی آن را به کشتی دشمن چسباند. اما حمله‌ای که توسط آن به کشتی عقاب HMS صورت گرفت، موفق نبود.
چند دهه بعد، پیشگام ساخت کشتی بخار آمریکا رابرت فولتون، زیردریایی ناتیلوسس را طراحی کرد که بعد‌ها این نام به زیردریایی کاپیتان نمو در کتاب 20 هزار فرسنگ زیردریا و نیز در دوران اخیر به نخستین زیردریایی دارای ساخت اتمی تعلق گرفت. ناتیلوس مانند یک زیردریایی مدرن در هر طرف دارای باله‌هایی بود که می‌توانست در هدایت آن برای حرکت به سمت بالا یا پایین به کار رود. ناپلئون تا مدتی به این ایده علاقه‌مند بود، اما به نظر می‌رسد ناتیلوس هیچگاه به آب انداخته نشد.
زیردریایی برای حرکت به منبع نیرویی (غیر از دستی که ملخ را می‌گرداند) و برای مقابله با کشتی‌های دشمن به سلاحی موثر نیاز داشت موتورهای متکی به هوای فشرده، بخار، بنزین و موتورهای برقی اولین و اژدر دومین نیاز را رفع کردند. کسی که همه‌ی این اجزا را در کنار هم چید معلم مدرسه دورگه‌ی ایرلندی- آمریکایی به نام جان هالند بود. هزینه‌ی تجربیات نخستین او توسط انجمن فنین که متشکل از ایرلندی‌های دور از وطن بود پرداخت می‌شد چرا که آن‌ها امید داشتند زیردریایی او بتواند ناوگان دریایی انگلستان را در هم بشکند. در سال 1893 هالند با شکست دادن رقبای خود اولین قرارداد برای ساخت زیردریایی را با نیروی دریایی آمریکا منعقد کرد.
سرانجام کوشش‌های او، ساخت اولین زیردریایی مفید و مطمئن به نام هالند بود که نیروی دریایی آمریکا در سال 1900 آن را خرید. اگرچه این زیردریایی فاقد پرسیکوپ بود. اما از سایر جنبه‌ها مدرن محسوب می‌شد و «نیروی محرکه‌ی دوگانه» داشت: موتوری با سوخت بنزینی برای حرکت در سطح آب و موتوری برقی برای حرکت در زیر آب که تا زمان ساخت زیردریایی‌های هسته‌ای که 50 سال بعد بود، زیردریایی‌ها با همین دو نوع موتور حرکت می‌کردند.
