1519年9月20日，人类史上第一次环球航行，由葡萄牙人麦哲仑拉开了帷幕。经过3年航行，船队损失了5艘兵船中的4艘，失去了270人中的252人，终于在1522年9月6日返回西班牙。
核潜艇的航程无限，使人们自然而然地想到了用核潜艇进行环球航行。1960年1月，五角大楼正式通知刚刚率领“海神”号核潜艇出海试航归来的艇长爱德华·比奇海军准将，要求“海神”号核潜艇完成高速水下环球航行的准备工作。
“海神”号核潜艇是一艘雷达哨潜艇（即用雷达发现敌目标的潜艇），在1958年8月建成时，曾被称为美国海军最大的潜艇，其水下排水量8000吨，长136.5米，宽11.3米，水下航速可达30节，能连续航行11万海里，艇员180人。“海神”号核潜艇是在“虹鱼”号核潜艇和“海狼”号核潜艇之后研制的一种新型双压水堆动力装置潜艇，其动力装置由美国通用电气公司建造。
对于核潜艇本身来说，其漫长无期的续航力本身对于环球航行是不成问题的，问题的关键是艇员们能否在长期见不到阳光的条件下生活。为了增加艇员在水下生活的时间，核潜艇的居住、工作和生活条件均较好，并尽可能使艇员生活舒适，艇内气氛活跃，即使在不见丝毫阳光的深海，核潜艇内也是一片光明，艇上的空气调节和氧气再生系统保证艇内四季如春。餐厅更是明亮整洁，决不亚于陆上的宴会厅。此外，艇上还有小电影室、淋浴室、运动室、图书室、医务室等。
1960年2月16日14时20分，“海神”号核潜艇从圣彼得和圣保罗礁出发，开始了人类史上前所未有的环球航行。潜艇离开码头5小时后开始下潜，其后的84天内一直没有浮出水面，最后再驶回离赤道不到几海里的圣彼得和圣保罗礁。
为了用星体重新测定艇位和便于舱室内的通风；“海神”号核潜艇于第二天上浮到潜望镜深度航行，并根据对天体的测量验证了艇上惯性导航系统的数据。
半个月的航行生活顺利而平静，但3月1日凌晨，艇上的军医忽然给艇长带来了一个不好的消息：艇员普尔生病了！夜里2时，军医再一次向艇长报告说：普尔的病情加重了。本来，比奇艇长决定不升出水面而实现全球航行的计划，现在，这一计划竟因为艇员生病而要落空，真令全艇官兵感到遗憾。后来，还是艇长聪明，决定向离这里不远的美国水面舰只“梅肯”号发报，请“梅肯”号派小艇协助转运伤员，而“海神”号则将指挥台浮出水面，整个艇体仍潜伏于水中，在4名艇员的护送下，将普尔送到“梅肯”号上，这一两全其美的方法得到了全体艇员的支持。
送走普尔后，“海神”号继续沿着计划航线前进。3月13日上午，“海神”号上浮到潜望镜深度，看到了闻名于世的复活节岛，艇长命令潜艇浮出水面，让水兵们排着队观看了向往已久的复活节岛人头石像。
4月5日，“海神”号绕过印度，穿越印度洋，驶入去非洲最南端好望角的航线，重返大西洋，继而重新向北直向圣比特罗和圣保罗岛驶去。不料，潜艇在这段航程中又发生了一起尾水平舵操纵系统突然失灵的故障，从液压系统往尾鱼雷舱漏油，幸好艇员很快排除了故障，才防止了一次重大事故。在这段航程中，有两个星期，艇长比奇命令把所有的隔舱全都密封起来，把所有通风系统也关闭了，只靠点燃着的“蜡烛”放出的氧气来补充。这种蜡烛是用亚氯酸钠和其他药品配制成的，是一种空气再生装置。这段时间，医生们不断地给艇员们检查身体，观察他们的心理变化。检查结果表明，“蜡烛”是能够维持艇员正常需要的。
“海神”号到达圣保罗岛之后，并没有向美国方向驶去，而是驶向西班牙的加的斯港。4月30日通过加内里群岛，5月2日在加的斯附近与“约翰·威克士”驱逐舰会师。5月10日，“海神”号终于在特拉华州沿岸附近第一次全部浮出水面，至此，“海神”号核潜艇水下航行已有83天零10小时，航程达3.64万海里。这时，白宫才正式向全世界宣布了这次水下环球航行的消息。
美国“海狼”一级攻击型核潜艇
“海狼”级艇是为了在21世纪接替“洛杉矶”潜艇而研制的。当时的目的是打破前苏联核潜艇独霸北极冰下的局面，因此，它的主要性能适用在北极冰下潜航和作战。“海狼”级艇是一种多种用途潜艇，但主要用于反潜。
冷战结束，前苏联作为作战目标已无必要。又因为艇的造价猛涨至26亿美元。因此，原计划建30艘，耗资360亿美元的计划改为只建3艘。用其余经费发展另一新型潜艇来接替“海狼”的建造计划。“海狼”从70年代末开始研制，首艇1989年10月开工建造，1996年8月服役，第2艘和第3艘将分别于1998年和2001年服役。
美国“百人队长”核动力攻击潜艇
90年代初，美国海军开始设计新一代核动力攻击潜艇（NSSN），它是大型“海狼”（SSN-21）级攻击型潜艇的低成本替代型。
预算紧张以及威胁环境的改变导致“海狼”项目早期终止，新潜艇不但要比“海狼”级潜艇便宜，而且设计和制造工艺非常灵活，能适应未来任务的需求。因为“俄亥俄”级弹道导弹潜艇的建造已接近尾声，NSSN成为美国海军未来唯一建造的潜艇。
NSSN多用途隐身攻击型核潜艇，正由通用动力公司加紧研制，1996年投入研制费为7.75亿美元，首艇于1998年拨款建造，2003年下水，2004年服役。
预计1997～2001年，美国海军将获得38亿美元研制和建造费。美国海军之所以大力发展这种潜艇，一方面是出于海上区域作战的需要，另一方面是使其潜艇保持世界领先水平。NSSN可担负以下7项主要任务；①隐蔽攻击；②反潜作战；③支援航母作战群；④反舰作战；⑤隐蔽跟踪、侦察；⑥隐蔽布雷；⑦特种作战。
前苏联“阿库拉”级攻击型核潜艇
“阿库拉”级攻击型核潜艇是冷战后期前苏联海军的产物，当时建造该型艇的目的是对付美国的三叉戟弹道导弹核潜艇。
它是在性能较好的V级潜艇上发展起来的前前苏联海军的第四代核潜艇。“阿库拉”级艇特别强调了隐身设计，在建造4艘以后，进行了现代化改装，重点仍然是减震降噪。改进后的“阿库拉”级，综合胜能更好、航行更加安静。美国海军的反潜预警系统经过长时间、多次对“阿库拉”—Ⅱ潜艇窃听分析，认为其噪声水平比美国最大先进的、经过改进的“洛杉矶”潜艇低得多，这是该级潜艇最成功的标志之一“阿库拉”级艇备受前前苏联海军青睐，获得大批里建造，共约建15艘。
“英国前卫”级弹道导弹核潜艇
“前卫”级潜艇是英国皇家海军第二代弹道导弹核潜艇，也是英国第一组装载“三叉戟”导弹的潜艇，首艇“前卫”号于1986年动工，1993年建成服役。共建造4艘。其主要技术性能为：水下排水量达1.5万吨。长150米、宽13米、吃水12米，为当今欧洲最大的核潜艇。动力装置为1座PWRZ压水堆与2台蒸汽轮机，单轴，泵喷推进器，水下航速25节。编制135人。
该级艇装有16枚“三叉戟”Ⅱ（DS型）弹道导弹，射程1.2万千米，战斗部为8个分导式核弹头，每枚弹头相当于150ktTNT当量，圆概率误差90米。艇首部还有4具533毫米鱼雷发射管，可发射射程65千米的“矛鱼”重型线导鱼雷。
“法国凯旋”级弹道导弹核潜艇
“凯旋”级是法国海军第三代弹道导弹核潜艇。首艇“凯旋”号于1989年动工，1996年3月建成服役。其主要技术性能为：水面排水量1.264万吨，水下排水量1.4335万吨。长138米、宽125米、吃水10米。动力装置为1座K-15-体化压水堆，功率150万马力；2组汽轮发电机组；1台主推进电动机，功率4.15万马力，采用泵喷推进器，单轴，水面航速20节，水下航速25节，下潜深度据称可达500米。编制111人。该级艇装有：16杖M45型弹道导弹，射程5300千米，带6个分导式热核弹头，每个弹头威力为150ktTNT当量；4具533毫米鱼雷发射管，可发射L5Mod3型反潜鱼雷和SM39“飞鱼”潜舰导弹。可混装18牧鱼雷和导弹。