Впервые идея постройки подводного корабля из металла была высказана в 1633 году французскими учеными-монахами Жоржем Фурнье (математик, картограф) и Мареном Мерсенном (физик) в труде «Технологические, физические, нравственные и математические проблемы».
Первым металлическим подводным судном стала изготовленная Дени Папеном в 1691 году субмарина прямоугольной формы, 1,68 м в длину, 1,76 м в высоту и шириной 0,78 м. Материалом изготовления послужила жесть, укрепленная металлическими прутьями.
В 1720 году в Петербурге тайно была заложена первая изначально военная подводная лодка по проекту Ефима Никонова. Лодка разрабатывалась им с 1718 года под патронажем Петра I. В 1721 году первый вариант судна был спущен на воду и успешно прошел испытания.
Изобретатель продолжил работы, и уже в 1724 году прошли испытания второй модели подлодки. К сожалению, окончились они неудачно – от удара о дно возникла течь, и лишь ценой больших усилий судно вместе с изобретателем было спасено.
Последующие два года Ефим Никонов работал над третьей моделью своего судна, уже под покровительством Екатерины I. Однако в итоге в вину конструктору была поставлена растрата 400 рублей, и в 1728 году он был разжалован и сослан в адмиралтейство Архангельска.
Точных данных о конструкции судна Никонова не сохранилось. Есть лишь общие сведения о форме судна (бочкообразная), материалах (доски, укрепленные обручами и обшитые кожей), системе погружения/всплытия – водяного ящика, снабженного ручной помпой. Двигаться лодка должна была на весельном приводе. Вооружение предлагалось самое разнообразное, от «огненных труб» (прообраза современных огнеметов) до обычных орудий и выхода водолаза через шлюзовую камеру с целью ручного разрушения корпуса судов противника.
Через 50 лет в США была построена первая лодка, способная принимать участие в боевых действиях. В 1773 году Дэвид Башнел сконструировал судно, которое назвал «Черепаха». Корпус судна был чечевидной формы, состоял из двух половин, соединенных на фланцах кожаной вставкой. На крыше судна располагалась медная полусфера с люком для проникновения в лодку и иллюминаторами для наблюдения за обстановкой снаружи. Лодка имела балластное отделение, заполняемое и опорожняемое с помощью помп, и аварийный свинцовый балласт, который мог быть легко сброшен. Движитель использовался весельный, вооружение состояло из расположенной в корме 45 килограммовой мины, снабженной часовым механизмом. Предполагалось, что мина будет закреплена на корпусе судна с помощью бура.
6 сентября 1776 года субмарина под командованием сержанта Эзры Ли атаковала британский фрегат «Его Величества Корабль «Игл». Впервые в мире была произведена попытка атаки вражеского судна подводной лодкой. Однако атака не удалась – судно оказалась обшито медными листами, справиться с которыми бур не смог. Несколько последующих попыток атак британских судов также оказались неудачными. Во время последней атаки лодка, буксирующая «Черепаху», была обнаружена английским кораблем и потоплена артиллерийским огнем вместе с подлодкой.