Проблема создания энергетической установки для подводных лодок была успешно решена, когда появились аккумуляторные батареи большой емкости и сравнительно надежные двигатели внутреннего сгорания. Это позволило создать хорошо известную сегодня схему: двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель-генератор, аккумуляторная батарея. При этом двигатель внутреннего сгорания обеспечивал движение лодки в надводном положении и подзарядку аккумуляторной батареи от электрогенератора (динамо-машины). В подводном положении лодка двигалась с помощью электродвигателя, который питался от аккумуляторной батареи.

Параллельно с энергетическими установками совершенствовалось и оружие для подводных лодок. И. Ф. Александровский создал в 1865 году первую самодвижущуюся мину-торпеду, а несколько позже С. К. Джевецкий сконструировал и торпедные аппараты, устанавливавшиеся снаружи на корпусе подводной лодки. Они многие годы находились на вооружении отечественных кораблей наряду с трубчатыми торпедными аппаратами, размещавшимися внутри прочного корпуса. Хотя российские изобретатели К. А. Шильдер, И. Ф. Александровский, С. К. Джевецкий и другие конструкторы внесли большой вклад в дело создания подводных лодок, построить боевую подводную лодку в XIX веке из-за низкого уровня развития электротехники и тепловых двигателей им все же не удалось.

Первая русская боевая подводная лодка «Дельфин» была построена в 1904 году на Балтийском заводе в Петербурге по проекту выдающегося ученого-кораблестроителя И. Г. Бубнова в соавторстве с капитаном 2 ранга M. H. Беклемишевым и инженер-механиком И. С. Горюновым. В качестве двигателей на ней были установлены бензиновый мотор и электродвигатель, который мог работать в режиме генератора. «Дельфин»[14] по своим тактико-техническим характеристикам превосходил подводную лодку, построенную в то же время в США фирмой «Фултон» под руководством инженера Голланда. «Дельфин» имел водоизмещение 113/135,5 т, при главных размерениях 25,9 х 3,4 х 3 м и мог погружаться на глубину 55 м.

Бензиновый двигатель обеспечивал ему скорость надводного хода 9 узлов (ок. 17 км/ч) и дальность плавания 243 мили (450 км). Скорость подводного хода, развиваемая электромотором, была около 4,5 узла (8 км/ч) при дальности плавания 28 миль (52 км). На вооружении подводная лодка имела два торпедных аппарата Джевецкого с двумя торпедами калибра 450 мм. Экипаж составляли два офицера и двадцать матросов.

Следует отметить, что в России уже в начале XX века имелись хорошо подготовленные кадры специалистов-подводников, в том числе почти сто офицеров. Год за годом подводные лодки превращались в надежный род боевых сил военно-морского флота России.

19 марта 1906 г. по указу Николая II подводные лодки были выведены из состава миноносных сил и преобразованы в самостоятельный класс кораблей. До 1917 г. этот день отмечался как официальный праздник подводников. С 1996 г. приказом Главнокомандующего ВМФ РФ 19 марта вновь объявлено Днем моряка-подводника, и после длительного перерыва торжественно было отмечено 90-летие подводных сил России.

Признанием подводных лодок как самостоятельного рода сил ВМФ явился также приказ № 19 по морскому ведомству от 26 января 1909 года, которым было установлено ношение специального серебряного нагрудного знака для офицеров подводного плавания военно-морского флота. Его введение подняло авторитет подводников среди флотских офицеров, стало поощряющим стимулом для желающих служить на подводных лодках...

Особое место в русском кораблестроении занял подводный минный заградитель «Краб», построенный по проекту инженера М. П. Налетова. «Краб» мог принимать на борт 60 якорных мин. Лодка вошла в состав действующего Черноморского флота в 1915 году. И уже в этом и следующем году «Краб» трижды успешно выполнил первые в мире подводные минные постановки в районе Босфора и Варны. На минах, поставленных у Босфора, подорвался германский крейсер «Бреслау».

В 1912 году Балтийский судостроительный завод заложил первую дизельную подводную лодку типа «Барс». Она оказалась одной из наиболее совершенных подводных лодок своего времени. Водоизмещение этих подводных лодок составляло: надводное 650 т и подводное 780 т. На всех подводных лодках типа «Барс» было установлено по два дизельных двигателя, развивающих в надводном положении скорость 11,5 узла (21,3 км/ч). Подводный ход, который достигал 8,5 узла (15,7 км/ч), обеспечивали два электромотора. Вооружение лодок состояло из двенадцати торпедных аппаратов калибра 450 мм (из них восемь решетчатых системы Джевецкого и четыре трубчатых), два артиллерийских орудия (57 и 37 мм) и один пулемет. Лодки могли погружаться на глубину 90 м[15].

Подводные лодки «U-19» и «U-34», которые строила Германия в тот же период, имели только четыре торпедных аппарата (по два в носу и корме) и одно 88-мм орудие.

Основным недостатком подводных лодок типа «Барс» было отсутствие водонепроницаемых перегородок, что снижало их живучесть и непотопляемость.

Вступление в строй подводных лодок этого типа в 1915—1917 годах значительно усилило боевые возможности Балтийского флота.

В начале 1-й мировой войны подводные силы Балтийского флота состояли из бригады подводных лодок (восемь кораблей) и учебного отряда подводного плавания (три корабля), в состав которых входили в основном устаревшие лодки.

В 1915—1916 гг. в состав Балтийского флота вступили семь подводных лодок типа «Барс» («Барс», «Вепрь», «Волк», «Львица», «Пантера», «Рысь» и «Тигр») и пять — типа «АГ» — «Американский Голланд» — (АГ-11, АГ-12, АГ-14, АГ-15, АГ-16), купленных в Америке и собранных в России. Кроме того, союзная Англия направила в Балтийское море десять (две погибли при переходе) подводных лодок типа «Е» и «С» (Е-1, Е-8, Е-9, Е-18, Е-19, С-26, С-27, С-32) вместе с плавбазой «Амстердам».

Вскоре бригада была переформирована в дивизию подводных лодок. К началу 1917 г. в ее состав входили семь дивизионов по 4—5 кораблей в каждом, не считая английских подводных лодок. Первые три дивизиона были полностью укомплектованы подводными лодками типа «Барс», четвертый — подводными лодками типа «АГ». Всего дивизия имела в своем составе около сорока подводных лодок, а также плавбазу «Тосна»[16].

Таким образом, как род сил ВМФ подводные лодки практически заявили о себе в период 1-й мировой войны. К ее окончанию русские подводные силы имели вполне сложившуюся организацию и тактику боевого использования.

Для уничтожения германских и турецких кораблей и транспортов русские подводные лодки активно применяли торпедное оружие и несколько реже — артиллерию. В основном использовался прицельный метод стрельбы одиночной торпедой. Первой подводной лодкой, успешно применившей залповый метод торпедной стрельбы, был «Гепард». 10 августа 1915 года у западного побережья острова Эзель он атаковал немецкий крейсер «Любек», шедший в охранении пяти миноносцев, и добился его поражения одной из пяти торпед, выпущенных с интервалом в несколько секунд. Экипаж «Гепарда», погрузившегося после атаки на глубину двадцать метров, слышал сильный взрыв[17].

30 апреля 1915 года подводная лодка «Дракон» (командир — лейтенант Н. Ильинский) обнаружила немецкий крейсер, шедший в охранении миноносцев. Лодка была обнаружена противником и подверглась артиллерийскому обстрелу и преследованию кораблями охранения. Несмотря на это, командир «Дракона», искусно уклоняясь от огня, лег на курс сближения для атаки главной цели. Заняв позицию, выгодную для залпа, командир выстрелил торпедой по крейсеру и ушел на глубину двадцать метров. Все в лодке явственно услышали взрыв. Через некоторое время, всплыв на перископную глубину, Ильинский обнаружил другой крейсер, атаковал его и вынудил спешно покинуть данный район.