निम्नलिखित समयरेखा पनडुब्बी डिजाइन के विकास को सारांशित करती है, जो पनडुब्बी की शुरुआत से मानव-संचालित युद्धपोत के रूप में आज के परमाणु-संचालित उप-भाग तक है।
सबसे पहला पनडुब्बी डिजाइन विलियम बोर्न द्वारा तैयार किया गया था, लेकिन कभी भी ड्राइंग स्टेज से आगे नहीं बढ़ा। बोर्न की पनडुब्बी डिजाइन गिट्टी टैंकों पर आधारित थी जिसे डूबने और सतह तक खाली करने के लिए भरा जा सकता था - ये वही सिद्धांत आज की पनडुब्बियों द्वारा उपयोग में हैं।
एक डचमैन, कॉर्नेलिस ड्रेबबेल ने कल्पना की और एक ऑयरेड सबमर्सिबल बनाया। ड्रबेल्स की पनडुब्बी डिजाइन जलमग्न होते समय वायु पुनःपूर्ति की समस्या का समाधान करने वाली पहली थी।
डेविड बुशनेल ने एक-मानव मानव संचालित कछुआ पनडुब्बी का निर्माण किया। औपनिवेशिक सेना ने कछुए के साथ ब्रिटिश युद्धपोत एचएमएस ईगल को डुबोने का प्रयास किया। नौसेना की लड़ाई में गोता लगाने, सतह बनाने और उसका इस्तेमाल करने वाली पहली पनडुब्बी, इसका उद्देश्य अमेरिकी क्रांति के दौरान न्यूयॉर्क बंदरगाह के ब्रिटिश नौसेना नाकाबंदी को तोड़ना था। थोड़ी सकारात्मक उछाल के साथ, यह लगभग छह इंच उजागर सतह के साथ तैरता रहा। कछुए को हाथ से संचालित प्रोपेलर द्वारा संचालित किया गया था। ऑपरेटर लक्ष्य के नीचे डूब जाएगा और कछुए के ऊपर से एक पेंच प्रोजेक्टिंग का उपयोग करते हुए, वह एक घड़ी-विस्फोटित विस्फोटक चार्ज संलग्न करेगा।
जॉन पी। हॉलैंड हॉलैंड VII और बाद में हॉलैंड VIII (1900) का परिचय देता है। सतह प्रोपल्शन और जलमग्न के लिए इलेक्ट्रिक इंजन के लिए अपने पेट्रोलियम इंजन के साथ हॉलैंड VIII पनडुब्बी डिजाइन के लिए दुनिया की सभी नौसेनाओं द्वारा अपनाए गए ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य किया गया 1914.
फ्रांसीसी पनडुब्बी आइगेट पहली पनडुब्बी है जो सतह पर चलने वाले प्रक्षेपन के लिए डीजल इंजन और जलमग्न संचालन के लिए इलेक्ट्रिक इंजन के साथ बनाई गई है। डीजल ईंधन, पेट्रोलियम की तुलना में कम अस्थिर है और वर्तमान और भविष्य के पारंपरिक पनडुब्बी डिजाइनों के लिए पसंदीदा ईंधन है।
अमेरिका ने USS Nautilus - दुनिया की पहली परमाणु-संचालित पनडुब्बी लॉन्च की। परमाणु ऊर्जा पनडुब्बियों को सच में "सबमर्सिबल" बनने में सक्षम बनाती है - समय की अनिश्चित अवधि के लिए पानी के नीचे संचालित करने में सक्षम। नेवल न्यूक्लियर प्रोपल्शन प्लांट का विकास एक टीम नेवी, सरकार और ठेकेदार इंजीनियरों का काम था, जिसकी अगुवाई कैप्टन हाइमन जी। Rickover।
यूएसएस ने यूएसएस अल्बकोर को पानी के नीचे प्रतिरोध को कम करने के लिए "आंसू गिरा" पतवार डिजाइन के साथ पेश किया और अधिक जलमग्न गति और गतिशीलता को कम करने की अनुमति दी। इस नए पतवार डिजाइन का उपयोग करने वाला पहला पनडुब्बी वर्ग यूएसएस स्किपजैक है।