法国在1864年制成了世界上最早的机械动力潜艇“潜水员”号。该艇排水量420吨，长327米，艇内安装了一台80马力的空气压缩机，并装有压缩空气瓶，利用压缩空气瓶中的压缩空气作动力。但是，由于设计不完善，潜艇不稳定，“潜水员”号未能投入实际使用。
1873年，美国人约翰·霍兰设计了一艘机械动力潜艇。
由于当时美国海军对建造潜艇不感兴趣，霍兰找到一个民间反英组织“芬尼亚社”。这个组织的领导者，出钱资助霍兰，建造了单人驾驶的“霍兰-1”号潜艇。这艘潜艇用内燃机做动力，但因为艇身太小，不能用于水下战斗。
1881年，霍兰又建造了一艘“霍兰-2”号潜艇，长945米，排水量19吨，也是用内燃机做动力。艇上安装了一门335米长、口径2286毫米的气动加农炮，这就是世界上第一艘机械动力潜艇。