潜艇的设计有着非常古老的历史，现存最早的潜艇设计图源于16世纪的达芬奇手稿，在此后的几百年中大量先驱者进行了五花八门的设计，不过要把潜艇这种武器投入实战又三个需要解决的难点；

首先就是水下如何进行推进，在很长一段时间里水下推进是由人力手摇螺旋桨进行的，这个速度实在太慢，人的体力也不能推进它前进太远。

第二就是如何可靠地进行上浮和下潜，早期潜艇采用铅块配重的方式既危险，也适应不了多变的作战需要。

第三是合适的武器，第一次潜艇击沉水面舰只是在美国南北战争时，南方军的一艘潜艇利用长杆上的水雷撞击北军战舰，不过对方爆炸沉没时也把潜艇卷了进去，导致了同归于尽。

不过到了19世纪晚期，随着技术的发展，这个问题都得到解决，蓄电池-电动机的方式解决了水下动力的问题，压缩空气加水柜的方式解决了安全上浮和下潜的问题，而热动力鱼雷的发展给了潜艇一种最合适的攻击武器。

即便是如此三个问题都得了妥善解决，在两次大战中，潜艇的主要攻击目标依然是缓慢的商船。

因为潜艇外形设计要考虑水下航行的，加上用于上浮和下潜的水柜的限制，这让潜艇在水面上航速远远低于其他水面作战舰只，而在水下蓄电池和电动机提供的推进力有限，航速更低。

这样在没有制导鱼雷的之前，慢吞吞的潜艇要想对着高速以Z路线航行的战舰抢占发射阵位几乎不可能，所以潜艇要想打沉军舰只能是运气太好让它的第一位置正好处于最佳发射阵位上，要么就是对方处于没有任何防备的状态。

一战时，虽然出现过一艘德国潜艇击沉了三艘巡洋舰的战绩，主要是因为英国军舰的成员没有受过专门防御潜艇训练，随着这种训练的开战，潜艇在想从军舰上捡便宜就越来越难。所以潜艇战的主要目标，就是英国的商船队。

最开始的潜艇战依然采取了古老的水面作战舰只规则，既如果对方是无武装的商船，那么军舰要先发出警告信号，让商船船员上救生艇之后，才能击沉商船。

但是最大的问题是，潜艇非常脆弱，甚至比商船还脆弱，如果商船上不幸藏着几门加农炮，那么被击沉的就不是商船而是潜艇。

这种情况经常发生，在海军大臣丘吉尔的支持下，英国甚至将一些商船改装成诱饵船，由受过训练的海军人员伪装成普通民航船员操纵，所以要想发挥潜艇战的效力，就必须进行无警告的射击。

第二个问题是，英国利用海军对德国进行饥饿封锁，禁止包括中立国船只在内的商船为德国运输货物和食品，但是英国却大量使用中立国的船只为自己的运输服务，所以德国决定利用潜艇对英国实行资源绞杀战，那么就必须对中立国船只下手。

最后就有了年的无限制潜艇战，也就是德国在海上划出交战范围，进入这个范围的商船，无论国籍，德国潜艇一律可以在无警告的前提下进行攻击。

无限制潜艇战很快发挥了效力，在年协约国总共有多艘总吨位万吨的商船被击沉，约占英国出海商船队的半数以上，英国不仅战时工业的原料供给受到威胁，而且还直接威胁到英伦三岛的食品供应，让英国城市面临饥荒。

为了对付德国的无限制潜艇战，英国上下开始开动脑筋，各种千奇百怪的方案纷纷出炉，最有创造力的莫过于北海雷阵的构想，这个构想是在北海的南北两个入口设置两条庞大的水雷阻拦带，辅助以一些炮艇、护卫舰和驱逐舰巡逻，把德国潜艇封锁在北海内，让他们无法进入大西洋。

这个构想的南面的多弗尔海峡只有34公里，水深最深45米，建设起来没有丝毫难度，不过北面从苏格兰到挪威有公里，深度超过米，最保守的估计要达到30%的拦截率就需要布设10万枚水雷，实际性上直到战争结束才布设了7万枚水雷，而且一部分水雷在北海的狂风巨浪中自己把自己引爆了，损失了20%左右，所以实际性上只有最低限的一半多一点，所以靠这种成本奇高的海上长城来防御德国潜艇显然是不现实的。

最后，一些英国提出了采取传统的编队护航制度。

但是对于这个制度，英国海军从传统上就不屑一顾，因为所有的海军军官在军校里都学习过当年德雷克海狗们是如何让西班牙的护航船灰头土脸的。

刨除主观因素在实施起来需要牺牲很多东西，首先就是船只的运力，装满货物的商船不能出航，必须等待其他船只，这样对战时紧张的运力来说是难以接受的。

其次，由于商船的船长和船员都没受过编队航行训练，所以要把他们编组成船队并不容易，尤其是夜间航行时，经常会发生撞船事故。

不过相对与英国人的种种顾虑，法国人率先采取了护航制度，并且把被潜艇击沉的概率降到了原来的十分之一，这样的事实，最后也让保守的英国人接受了这种制度，随着护航制度的建立，德国无限制潜艇战的威力迅速下降。