据史料记载，古代希腊的潜水员，不使用任何呼吸器具，能够在浅水区潜水4～5分钟，到了1300～1400年，人们再度开发海洋时，已经有了能在深海里呼吸的装置。
最早研究这种装置的达文西是欧洲文艺复兴时代（1300～1500年）最优秀的人物之一。他所设计的水中装置，是一种装在头上能抵抗水压的头盔，盔上装有可伸出海面与浮标相连的呼吸管，并戴上玻璃潜水眼罩，而且在金属头盔上钉上许多大铁钉，以避免海中动物的侵袭。
达文西还设计了有蹼的手套和蛙鞋，但他没有实际试验过自己发明的器具，否则他将会发现许多意想不到的缺点。戴上达文西呼吸管的潜水员，潜至不超过5尺处，一定会窒息而死，因为在那个深度，胸部所受的压力使得肺不能充分扩张，以致无法吸收空气。
又过了100多年后，艾德蒙·哈利发明了在钟里输送压缩空气的方法。他发现，如果潜水员所呼吸的空气与他周围的水压相等的话，他的胸部就不会受水压的影响，并能正常呼吸。哈利就以这观点作为制作潜水钟的原理。潜水钟由钢铁制成，但无底部，钟下可容纳1个或2个潜水夫。潜水钟深入海里时，水的重量会将钟内的空气压缩，潜水夫就能在钟内暂时地吸些空气。
但是这种潜水钟也有缺陷：假若钟的高度有10尺，在深627尺处，钟的内部空气只有15公分，潜水员在里面无法自由活动。为解决空间问题，哈利再度研究发现，如果能从海面上不断传送与水相等压力的空气，那么内部的水面便不会上升。他用两只软管装在潜水钟上，空气因水的压力透过管子进入钟内，潜水员只要打开栓盖，便能获取所需要的空气。
哈利通过自己的亲自实验，不断改变浅水钟里不理想的地方，如钟内的坐椅，妨碍潜水员的视野，于是哈利想办法使潜水员能呼吸戴在自己头上的独立小钟内的空气，这样，他发明了潜水服。
人体肺部受到强力水压时，无法呼吸普通空气，因此，初期的潜水服设计家们，着重研究在危险的压力下如何保护潜水人员的问题。他们开始研究制作铁制甲胄般的潜水服。
1829年，奥古斯都·希普发明了一种潜水服，这是现代附帽潜水服的原形。1837年完成了制造完全的潜水服，这是能够自由拆除钢盔的橡皮制不透水潜水服，钢盔上装有空气的进出口，由协助人员在甲板上以打气筒供给压缩空气。由于希普的发明，使得潜水员可以潜至300尺深处。第一位利用希普的装置探险海底的是科学家亨利·米伦·爱德华，他是法国的动物学家，1844年，在西西里外海潜水，采撷栖息于地中海的生物标本，亨利多次从事这项工作。潜水服的发明虽大大便利了科学家对海洋的研究，可是初期的潜水服因存在种种不理想的地方，仿效他从事潜水探险的科学家却寥寥无几。
到了公元1865年，法国采矿技师布诺瓦·鲁魁洛尔和一位海军士官奥邱斯特·杜涅鲁斯，设计了能让潜水员自由活动的装置。他们将装满压缩空气的金属罐子，安装于潜水者的背部，其上装了两个调节活门，其中一个活门是送出空气，另一个调节活门将潜水员呼出的空气排出。
这项发明已几近完美，可是因为当时无法制造能耐深海水压的金属罐子，所以鲁魁洛尔和杜涅鲁斯只好仍使用原来的装置，以长长的管子输送空气。完全脱离输送管的潜水，到1943年才研制成功。
在研究潜水服的同时，适用于深海作业的潜水艇也在研制之中。有人认为达文西也有研制海中军舰的蓝图，只是他严守这项计划的秘密，他曾记载：因为人心存有太多的邪恶，如果让人们知道海中航行的秘密，他们一定会毫不犹豫地使用海中航行船只，在深海里播下杀人的种子。
历史无情地验证了他的忧虑。1776年，大卫·布修尼尔发明的潜水艇便用于美国独立战争。这艘达托鲁号，状似海龟，是由一个人用手转动曲柄，使两个螺旋桨（一只使船前后移动，另一只是使船上下移动）转动而航行的。布修尼尔为使驾船者能在敌人船身上装上火药而设计此艇，达托鲁号虽然使用爆破装置攻击在纽约港的英国舰艇，可是并没有成功。
后来美国技师罗伯特·福尔顿将达托鲁号的设计进行了改良，于1800年，创造了两艘潜水艇——诺蒂拉斯号和缨德号；福尔顿相信，潜水艇有助于结束海战或海盗行为，可是他的两只潜水艇，均未被用于战争。1930年以前，没有人能够深入600尺以上的海里，但就在这一年，人类终于突破这个深海的无人地带。这是由于新型船只的发展所致，也由于这些船只的更新，使得鸟类学家威廉·毕比转向海洋生物学的研究。毕比长期详细的探究海洋深部，他的目的是要探查栖息的海洋生物。为达到这个目的，他数百次地潜入海中。虽然他穿着安全的附帽潜水服，但仍受深度的限制。用钢绳潜入海地岛水域下63尺深海底。透过头盔玻璃眼罩，他看到了许多珍贵而且色彩丰富的鱼类及海洋生物，这些海中珍物在他眼里，自由自在地游动着。
毕比在《海中下降半里》一书中如此写着：当我向下看时，看见了像火星、金星世界般的未知——珍贵丰富的生物，这使我感觉到，漫游于海中的愿望将要实现了。
毕比想更深一步地下潜，但当时的潜水器阻碍了他的行动。克服这种障碍，势必平均1平方公分能耐40千克压力，而且能装载1人的宽壁乘坐物。
为了完成这个构想，毕比决心邀请曾经做过深海探险的钢球技师政提斯·巴顿和设计师约翰·H·J·巴德人协助。在三个人共同努力下，重新制作装备，毕比将新的装置取名为深海潜水球。
深海潜水球直径1.45米，球壁厚3公分。每平方厘米能耐105.5千克以上的压力——与海面下3400深度压力相等，而且相当坚固。船体重达2450千克；它与军事用潜水艇不同，潜水球上装有圆形的窗户，窗厚76公分，以溶解的石英做成玻璃。石英是人类所知物质中最坚硬的透明体，它能反射任何波长的光，每一个窗户直径20.3公分；深海潜水球内备有氧气筒可自动供给氧气，乘员身上散发出来的湿气，会被装在盘里的氯化钙吸收，而盘内的碱石灰（氧化钙与氢氧化钠混合剂）能吸收迷漫于室内的二氧化碳。
另外还有一根管子，连接深海潜水球和海上的母船，管内的电缆能供给发动电力机械与探照灯所需的动力，同时为了毕比进入深海时，能详细地记事，还装上电话线。最后，深海潜水球被粗2.2公分、长10.6千米的钢铁制电缆线吊入海里。
潜水球究竟能潜多深？这个问题，在1930年6月6日得到了答案。当天，深海潜水球被装在大型舢船淑女号的甲板上，运到百慕大温暖的外海，淑女号本身被拖船福拉蒂斯号拖到外洋。在此以前，深海潜水球为适应这次深海旅行，在同样的航线里作了多次的潜水试验，不过球内并没有工作人员。这些准备是为了从事史无前例的深海探险。
上午时分，毕比和巴顿进入深海潜水球直径35.6公分的圆形出入门，甲板上的乘员，把180千克重的盖子用巨大的螺丝钉和螺丝帽锁好，潜水球便完全被密封。
谁也不能预料潜水时会遭遇到什么样的危险，他们像是被囚禁在钢铁制容器内的狂人一样，无法抗拒深海潜水球剧烈的摇动。潜水球被海面的大波浪冲击随着母船上下摇动，在电缆紧紧拉引下，狂乱地动荡着，如果电缆拉力超过限度，深海潜水球将会像石头般地滚入海底。
当毕比眺望海面以下世界的瞬间，他忘记了恐惧。毕比在他的著作中写着：在50尺深处时，我看见我的周围被朦胧的青绿色包围，我无法相信这竟是我穿戴潜水钢盔潜水的界限。
毕比接着写着：每多潜入几尺，便遇到令人惊讶的新现象——生命并没有如预期中那么丰溢活跃，但所有生物的数目却令人难以置信。在1000尺深处，我清楚地看见几条淡绿色的光线和轮廓鲜明的虾子……。偶尔出现的美拉诺斯托米阿地特龙鱼，发出燃烧般耀眼的光线，同时我们也看见名叫沙普莫利娜的鱼儿发出小小的如珍珠般的光点，而可培普达（小小的甲谷类）的颜色，使我们联想起日光的辐射……
在1680尺深处，我们见到体长14.5公分的生物向窗户冲来，很快地飞射到外侧后爆炸，那种闪光非常亮地照在我的脸上和窗内下方，在那些闪光当中，我看见了很大的红色虾子和碰裂的光芒。
上午11点12分，我们在3000尺深处停了下来，这将是这次潜水的最终点，因为连结母船的缆绳已经快没了……。周围水的颜色更深了，在海面上任何无星光的黑夜与此相比较，也只不过是‘薄暗’罢了，我想我以后再不会轻易的使用‘黑色’这个词句了。
缆绳似乎松弛了，球体又下降了一些，此时接到海上的联络电话，说刚才海面发生横波，由于深海潜水球和缆绳的重量紧卷在卷扬机上，因此休贝史达船长下令松懈过紧的缆绳，因而下降了14.4公分。卷扬机轴上只剩下12圈缆绳，我们现在被吊在3028尺深处，此时我们才明白我们离海面已是如此的遥远。
毕比和巴顿终于创造了人类潜水最深的记录，他们带着人们的欢呼回到了海面。
历经地震海啸的重炮海防舰
1868年8月6日，美国海军的重炮海防舰沃特里号，驶入南美洲太平洋沿岸的亚里加港进行友好访问。沃特里号排水量约2000吨，有110名水兵；这艘舰在当时称得上是装备精良，全身装甲，和其他重炮海防舰一样，也是舰底扁平。
港口里停泊着许多国家的舰船。离沃特里号不远处泊着一艘秘鲁的美洲号装甲舰。从甲板上望去，能看到横卧在科迪勒拉沿岸山麓的景色优美的城市。官兵们轮流上岸休假，码头上的酒店里挤满了不同国籍的海员。比林格斯中尉也来到了酒店，由于在赌钱时，输给了美洲号上的军官，比林格斯无心再出席8月8日晚上酒店里举行的宴会，他垂头丧气地回到装甲舰上。然而，正是由于中尉的输钱，才使他能看到以下一幕幕可怕而奇异的情景。
8月8日那天，暑气熏蒸，舰内舱室都闷得令人窒息。重炮海防舰舰长李奇传呼比林格斯中尉，输了钱的中尉满脸不高兴地来到舰长舱。从远处的码头上不时传来阵阵的喧嚣声，喧嚣声中隐约掺杂着群狗不安的狂吠声……下午4点左右，比林格斯和舰长坐在舰长舱里，突然他们被弹了起来，军舰在抖动，就像从舰上往海里抛锚一样，铁链在锚链孔里隆隆作响。他们奔上驾驶台，注意力立即被一团黑压压的尘土所吸引。尘土从东南方向沿着岸边滚滚而来，同时，伴随着阵阵骇人的吼声。山岗仿佛在摇晃，大地似乎在颤抖。无数连绵起伏的浪涛在争先恐后地相互追逐，劈头盖脑地扑向亚里加城，很快就把它吞噬了。
沃特里号在发狂地抖动着，它犹如被巨人的大手抓住的一只小空盒，在空中摇来摇去。船上的每样东西都在作响，都在跳动。没有固定的物体纷纷脱离了原位。人们已经很难站稳了。
经验丰富的舰长李奇知道，海啸可能随地震而来。估计会出现更坏的情况，就命令全体海员立即加固各种物件。大家急急忙忙关好舱口和通风机，并给大炮加固。比林格斯中尉和水手长带领着几名水兵，把笨重的四爪锚从沃特里号的右舷抛下去。这样，和已经抛下的另一只铁锚一起，能使船身更加稳定。
此时，码头上聚集起越来越多地震后的幸存者。他们拼命打着手势，恳求水兵们帮他们从大堆大堆的废墟中救出自己的亲人。沃特里号停泊处离岸最近，人们理所当然地首先向它呼救。
船上13个人站了出来，他们在聂特连尔少尉的指挥下放下一只舢贩，其余的都赶往已被毁坏的城市。舰上，以比林格斯中尉为首的40名水兵组成的登陆队也在整装待发，他们随身带上了斧头、铁棍、钢索，也带了些药品，甚至从锅炉房里拿来铁铲……
突然，一阵低沉的轰鸣声吸引了忙于准备工作的人们的视线。人们不胜惊异地发现，刚才还挤满黑压压人群的码头转眼间竟荡然无存，一切都被突然而来的海水吞没。舰上的人，谁也没有注意这次海潮。海水翻卷着白沫，以一股势不可挡的力量涌了过来。载有一名水兵的舢贩，被无情的巨浪径直推向陡峭的莫罗悬崖。海浪把舢贩狠狠地抛在岩石上，破损的舢舨带着那名水手顿时消失在白色的泡沫里……
重炮海防舰猛地一震，仿佛在全速前进时撞上了浅滩。心惊胆战的人们惊奇地看到，一团团沙土从东南方铺天盖地而来，灰色的烟雾遮蔽了群山，使人心惊肉跳的轰隆声仿佛就来自群山深处。大海骇人地怒吼着，开始快速退却。浪涛在地面上不停地翻滚着，卷走了许多被掐断了铁锚的船只。沃特里号因有双锚固定，所以被留在了退却的急流后面。猛然，它抖动了一下，就停止了晃动，重炮海防舰搁浅在裸露着的海底上。此时在水兵们的眼前出现了一幅奇异的景象：鱼儿在周围跳跃、翻腾，形形色色的海洋动物不停地扭动着身躯，海藻无力地伸展着。在距沃特里号几十米远的地方，有一艘很久以前沉没的商船的残骸，离岸较远的地方还能看到几艘古沉船的骨架。和重炮海防舰一起搁浅的还有其他几艘舰船。它们都侧身躺着，因为它们的船底和普通帆船一样是圆形的。
海水马上就要返回！李奇喊道，大家快下去！爬上甲板的人又急忙隐蔽起来。舰长、比林格斯和两名军官留在指挥台上观察周围的一切，剩下的人都进了船舱。
果然，海水又返回来了——涌过来的不是连绵起伏的浪涛，而是急速平稳的海潮。躺在重炮海防舰周围的舰船一艘接一艘地翻转过来：奥匈帝国的两桅横帆船伊丽莎白号、意大利的海帆船米拉莫尔号、智利的巡洋舰埃斯米拉达号、英国的海帆船多里斯号、美国的马里塔号和梅尔维尔号……它们中间有的刚浮上来就立即销声匿迹，有的仍留在海底，还有的船底朝天，你推我撞地在海面上漂着。只有沃特里号安然无恙地浮了起来，随着起伏的波浪漂荡着。
重炮海防舰在发疯似地旋转着。要是在平时，哪怕全部机器开足马力也决不可能达到如此速度……大地继续在不规则地颤动，重炮海防舰时而疯狂地转圈，时而骤然停止，以致舰员全被摔倒在地。
秘鲁装甲舰美洲号和另一艘美国战舰弗雷多尼亚号也在海面上挣扎着。美洲号上的铁锚已被卸下，它四处乱撞着，两次触到海底，船身已经损坏。后来，涌来的潮流又一下子把它托起，抛向海岸。
弗雷多尼亚号舰长达埃尔用喇叭筒对着相距几米的美洲号装甲舰上的官兵们喊道：
我们没法帮你们的忙！我们就要沉没了！自救吧！永别了！……
转眼间，弗雷多尼亚号撞上了岩石，发出轰然一声巨响，随即消失得无影无踪。
沃特里号的船员们哪里会想到，刚才经历的一切还仅仅是这一可怕悲剧的序幕。
可怕的黑暗降临了。惶惶不安的海员们躲在甲板下，有的在祈祷，有的在呻吟，有的神情木然地等待着死亡，也有的在疯狂地喝着威士忌和糖酒。尽管陆地已经不再抖动，可是重炮海防舰仍被海浪推来搡去。昏黄色的月亮刚从科迪勒拉山颠升起，就消失在乌云之中。以往灯火通明的城市，如今已没有一点火光。重炮海防舰好像来到了另一个陌生的星球，四周是一片寂静、凄凉。重炮海防舰上的人们仍然顽强地搏斗着。机器都已修好，锅炉已生火，破损的船身也已密封好。另外，除失踪了13人以外，其余的人都安然无恙。
为了尽快脱离危险，舰长李奇准备把海防舰开回大海去。午夜1点左右忽然传来了值班员嘶哑的喊叫声：
海浪！海浪来了！
借着微弱的星光，军官们竭力地向黑暗中遥望，首先发现一条发亮的光带渐渐从天边升起。大家慌忙向舱下奔去，匆匆关紧舱口。李奇、比林格斯和另外两名军官关上舱门，留在指挥台上。
浪涛高处闪烁着刺眼的白光，白光照亮了黑黝黝的海水。大海宛如万众怒吼，吼声中夹杂着海浪巨大的轰鸣声。灾难终于降临到重炮海防舰上。大量的海水和泥沙透过舰上的缝隙，涌进船舱。军舰浑身颤动着，噗哧噗哧地喘着气，从沉重的泥沙中钻出来，并意外地爬出了水面。巨大的拉力把锚链扯断了，军舰被浪潮擎托着向黑暗中漂去……
可怕的袭击没有持续多久，军舰很快就静止不动了。经过了几小时的轰鸣、咆哮，最终令人难受的沉寂降临了。大家在自己的岗位上忙碌了一阵。休息命令下达后，水手们移动着疲惫的身躯，勉勉强强挂好吊床，爬了上去。但是，许多人仍神经紧张，不能入眠，大家都盼望着黎明的到来。军舰被恶浪抛过沿岸沙丘，抛过通入玻利维亚的铁路线，抛到了离海岸线约3千米的科迪勒拉沿岸山脉的山麓。要是海浪把军舰再冲出60米远，就会被悬崖撞得粉身碎骨。
沃特里号旁边躺着一艘破损的英国三桅船差谢利阿号。一根长长的锚链，像条蛇一样缠住了船身。看来，这艘不幸的船只曾不止一次地被折腾得团团打转。距重炮海防舰一个半锚链长的地方，侧躺着美洲号装甲舰，它的烟囱和桅杆已被冲跑，船身上的两个窟窿张着阴森森的大口，已看不到一个船员。
