在17世纪之前，帆船上虽早已安装了火炮，并设置了供射击用的舷窗，但是舷炮的射击仍十分笨拙。当时的火炮是从陆上移到战舰上的，也安装有木轮，因而发射时会产生很强的后坐力。为了制止舰载炮身的后坐，火炮往往被紧紧地固定在船的舱壁上，炮管则通过舷窗伸出船舷外，使得装填弹药十分困难，尤其是在激烈的海战中，装填弹药简直无法进行。
17世纪初期，舰炮射击技术出现了一项重要革新，即用绳子来制止火炮后坐，这使得从炮门起，有很长一段炮身能够留在船舱内，装填炮弹变得简单易行了。
1652～1678年，为争夺殖民地和海上霸权，英国同荷兰进行了3次大规模的海上战争。英国统帅是作战经验和谢练经验极其丰富的将领罗伯特·布莱克，他根据以往的经验和舷侧炮战船的作战特点，确立了舰队纵列这一战术思想。1653年，英国海军颁布了两个在海军史上具有历史意义的文件，其一是《航行中舰队良好队形教范》，规定了在航行中保持良好队形、指挥统一、完整的联络方法等重要内容；其二是《战斗中舰队良好从形教范》，第一次作出了组成纵队战斗队形的规定。依据这一规定，作战时将所有舰只以一定的间隔排成千个纵队，战斗时每次只有一艘战舰用舷侧炮向敌舰射击，其余各舰迅速装填弹药。一艘舰射击完毕后，第二艘进行射击，一艘接一艘依次进行。这种队形可以最大限度地发挥舷侧炮的威力。与此同时，指挥官可根据作战意图对秩序井然的队形中的舰船实施有效的指挥，大大提高了战斗力。在此基础上，英国海军颁布了《舰队队列条令》和《舰队战斗条令》，在海军战术上改变了以往海战中无战斗队形，以单舰格斗、炮击和接舷战为主的混战状况，转而采用纵列编队、首尾相接、抢占敌舰上风、以炮战为主的战斗手段。
正是这一时期，采用纵列队形进行作战的主力舰船被称作为“战列舰”。因为，只有吨位较大、舰炮较多的舰船，才有充分的能力坚持在战斗队列上。那时，英国按舰炮的数量将战舰分成了6个等级：第一级90们炮以上；第二级80门～90门炮；第三级50门～80门炮；第四级38门～50门炮；第五级18门～38门炮；第六级18门炮以下。其中，前三级船在战斗编队中适于作战，因而归人战列舰。第四级为快速帆船或巡航舰，这些快速帆船可以说是巡洋舰的鼻祖，它们一艘只有一层炮甲板，配备50门左右的火炮，这些战船吨位小、火力弱，无力参加大型战斗，主要担负巡逻、警戒、侦察、护卫等任务。
战列舰是18世纪最杰出的武器，当时几乎没有一种武器能够与之相比。最大的战列舰可在1小时内连续发射30吨炮弹，且可持续数小时之久。如此强大的作战能力令人惊叹，历史学家们甚至称它为“魔鬼的武库”。
这一时期，战列舰中最著名者为英国的“胜利”号，它于1759年开始建造，1765年下水，排水量2162吨，全长678米，宽153米，共有3根主桅杆，主桅杆高达615米，桅杆底部最粗处直径达09米。3根桅杆的帆桁上共挂有36面横帆，所有帆的总面积有16×104米2，满帆时最高航速达10节。
“胜利”号上设有3层炮甲板，装备102门铁铸加农炮，可发射54千克～144千克的炮弹。另外，船上还有两门306千克炮弹的巨型短炮，这种被英国人称为“粉碎者”而被法国人叫做“魔鬼炮”的短炮，专门用于抵近敌船射击，威力巨大，两门炮一次单舷齐射，便可发射出半吨重的炮弹。
1873年，人类造船史上最早将风帆从舰桅去掉的纯粹的蒸汽机动力战列舰“蹂躏”号在英国诞生了，它标志着机器动力的最后胜利，标志着船舶史上新技术革命的来临。这艘战列舰首尾各装有一座双联装305毫米的火炮。1892年，英国又建造了世界上第一艘钢质战列舰“君主”号，这艘战列舰满载排水量15585万吨，航速达到创记录的18节。该舰舷高，前后甲板各装有一座双联装343毫米炮塔炮，两舷还装有副炮。该舰一建成，立即给人以耳目一新之感，很快就成为各国战列舰设计的样板，并被公认为近代战列舰的模本。
第一次世界大战前，一位名叫马汉的美国海军军官于1890年撰写了《制海权对历史的影响》一书，轰动了各海军强国。马汉在书中宣扬了这样一个观点：谁取得了制海权，谁就能夺得世界霸权，而谁要取得制海权，就要拥有强大的海上武力，就要建造装有大口径火炮的重型战舰。在这一思想的影响下，各海军强国开始了一场建造重型战舰的狂热竞赛。
1904～1905年发生的俄日战争，通过战列舰大编队交锋，证明了舰炮在远距离上的效力，也证明了增加主炮数量的重要性。根据这场战争提供的经验，当时的工业强国率先研制新一代的战列舰。只用了一年时间，英国的“无畏”号战列舰于1906年匆匆下水。该舰排水量179万吨（还有人说为21845万吨），有4台蒸汽涡轮机作动力，速度21节。该舰采取了战列舰一律用重炮武装的原则，使战列舰发展出现了转折点。装备的火炮只有两种口径：10门口径为305毫米的舰炮构成主炮，配置在5个双管炮塔中，其中3个在战舰的纵向，2个在两头。由于火力、速度和活动半径的增加以及良好的装甲防护力，使“无畏”号战列舰胜过以往所有的战列舰，成为标准型战列舰，世界各国海军都模仿这种舰型。当时，人们将按“无畏”号的战列舰建造的战列舰称为？无畏舰”。
面对英国的无畏战舰，德国人不甘示弱，建造了排水量更大、装甲更厚、舰炮口径更大的战列舰。英国海军面对德国人的挑战，公开宣称：你造一艘，我就造两艘，以此同德海军抗衡。在这同时，日、美及其他一些海军强国，也紧紧跟上这场军备竞赛。这期间新建的战列舰都增加了火炮的数量，提高了防护能力，主炮口径已达380毫米，主炮数量已由4门增加到10门～12门，蒸汽往复机也为蒸汽涡轮机所代替，航速已达23节～265节，排水量增大到2万吨左右，最大则达225万吨，“大舰巨炮主义”由此正式步人海战舞台。
狂热的军备竞赛，使战列舰获得迅速发展。到1914年，英国已有战列舰和战列巡洋舰73艘，最大的排水量33万吨；而德国也有52艘；法国拥有22艘；意大利12艘；奥地利15艘；俄国10艘；美国和日本分别拥有25艘和13艘。