Vào lúc 21h ngày 5/9/1914, chiếc tàu ngầm số hiệu U-21 của quân đội Đức đã đánh chìm tuần dương hạm Pathfinder cùng 259 thủy thủ của Hải quân Anh chỉ bằng một ngư lôi.

Sau sự kiện đó, tàu ngầm chiến đấu đã thực sự trở thành mối đe dọa lớn đối với tất cả các hạm đội mạnh nhất trên thế giới. Cũng từ đây, việc nghiên cứu phát triển các loại vũ khí chống lại tàu ngầm là việc làm cấp thiết đối với các nước có lực lượng hải quân.

Tên lửa Shkval chống ngầm do Nga chế tạo có vận tốc lên đến 370km/giờ. Ảnh Tạp chí Khoa học quân sự cung cấp. 

Để kịp thời đối phó với những chiếc tàu ngầm U-boat của quân đội Đức có chiều dài 70m, lượng giãn nước 1.500 tấn, tốc độ tối đa tới 28,3km/giờ, tầm hoạt động 20.300km, trang bị 19 ngư lôi, hai khẩu pháo 150mm, chuyên gia quân sự các nước đồng minh đã nghiên cứu chế tạo ra loại bom chìm. Đây chính là loại vũ khí đầu tiên được con người dùng để diệt tàu ngầm. Bom chìm có kết cấu đơn giản, nó chỉ là một thùng chứa thuốc nổ mạnh, được đặt một cơ cấu thủy lực cho phép quả bom này tự phát nổ ở một độ sâu nhất định. Bom chìm là vũ khí chống ngầm duy nhất được dùng cho đến năm 1942, khi ngư lôi tự dẫn và rocket chống ngầm được phát triển. 

Sự phát triển của các loại vũ khí chống tàu ngầm thực sự mạnh mẽ trong giai đoạn chiến tranh thế giới thứ hai và chiến tranh lạnh. Tháng 11-1940, Hải quân Anh đã nghiên cứu chế tạo ra súng cối chống ngầm có tên là Hedgehog. Hệ thống này gồm 24 khẩu bắn đạn lớn hơn cỡ nòng, mỗi nòng được nạp sẵn một quả đạn cỡ 183mm, chứa 14kg thuốc nổ TNT, phát hỏa bằng cơ chế chạm nổ. Khi hệ thống thủy âm (sonar) của tàu mặt nước phát hiện ra tàu ngầm, lập tức 24 quả đạn cối được phóng đồng loạt xuống biển, tạo thành vòng tròn có đường kính 70m ở phía trên khu vực nghi có tàu ngầm, với tầm bắn lên đến 250m. Để nạp đạn lại cho hệ thống này chỉ mất thời gian từ 3 đến 5 phút. So với các loại bom chìm, hệ thống súng cối chống ngầm có xác suất tiêu diệt mục tiêu lớn hơn lên đến 25%, trong khi với bom chìm xác suất này chỉ là 7%. Nối tiếp thành công của Hedgehog, các phiên bản tiếp theo của hệ thống này như MK.4 Squid phát triển năm 1944 gồm ba súng phóng sử dụng đầu đạn loại 90kg; hệ thống MK NC10 Limbo sử dụng đạn 90kg, có thể điều chỉnh được tầm bắn từ 300-1.000m. Từ nguyên lý của Hedgehog, các hệ thống chống ngầm tương tự cũng được Hải quân Liên Xô sử dụng từ cuối thập niên 1940 như MBU-200 và MBU-600.

Dựa trên nguyên lý của Hedgehog, rocket chống ngầm cũng đã ra đời ngay sau đó. Do được sử dụng động cơ tên lửa cho mỗi quả đạn mà vũ khí này có tầm bắn xa và độ chính xác cao. Trong số hệ thống rocket chống ngầm ra đời sớm nhất phải kể đến hệ thống Mousetrap của Mỹ, được phát triển chỉ sau Hedgehog một năm. Bao gồm từ 4 đến 8 quả đạn rocket khối lượng 29kg với đầu đạn nặng 15kg được bắn đi từ các ray phóng. Tuy nhiên, tầm bắn hiệu quả của Mousetrap cũng chỉ trong khoảng 280m. Hệ thống này được phát triển từ thập niên 1960 gồm các ống phóng rocket cỡ 422mm có thể phóng nhiều loại rocket chống ngầm khác nhau, kể cả loại ngư lôi hoặc rocket mang đầu đạn hạt nhân với tầm bắn 22km. Nói đến sự phát triển của rocket chống ngầm hiện đại, không thể không kể đến các hệ thống RBU-2500, RBU-1000, RBU-6000 và RBU-12000 của Hải quân Liên Xô. 

Nếu bom chìm, súng cối, rocket chống tàu ngầm có tính chất phòng vệ thụ động thì máy bay, tên lửa tầm xa săn ngầm là những vũ khí tấn công tàu ngầm có tính chủ động. Điển hình của dòng vũ khí này có thể kể đến tên lửa chống ngầm RUM-139 VL-ASROC phóng từ tàu nổi, UUM-44 SUBROC phóng từ tàu ngầm của Mỹ và các dòng RPK của Nga như RPK-6 Vodopad, RPK-9 Medvedka phóng từ tàu nổi; RPK-2 Viyuga, RPK-7 Vorobei phóng từ tàu ngầm. Những loại tên lửa này có thể phóng đi từ những ống phóng chuyên dụng hoặc các loại ống phóng ngư lôi có tầm bay vượt trội từ 55 đến 100km. Đầu đạn sau khi phóng đến vị trí phát hiện tàu ngầm sẽ tự tách ra và được thả bằng dù xuống biển để tự tìm mục tiêu thông qua thiết bị định vị âm thanh gắn kèm. Nhiệm vụ chủ động săn tìm và tiêu diệt tàu ngầm thường được giao cho các loại máy bay cánh cố định, thời gian hoạt động lớn. Điển hình là máy bay săn ngầm P3C-Orion của Mỹ và Ilyushin IL-38 của Nga. P3C-Orion có tốc độ bay hành trình khi làm nhiệm vụ là 610km/giờ và có thể bay liên tiếp 14 tiếng liên tục, còn thông số này đối với IL-38 là 645km/giờ trong hành trình 12 tiếng. Năng lực hoạt động của những chiếc máy bay săn ngầm này rất lớn, điển hình như những chiếc IL-38SD mới của Hải quân Nga có khả năng phát hiện và tấn công tàu ngầm ở khoảng cách lên đến 150km.

Ngày nay, cùng với sự phát triển của các loại vũ khí tiêu diệt là các loại thiết bị do thám, giúp phát hiện chính xác sự hoạt động của tàu ngầm cũng đã được các nước đẩy mạnh nghiên cứu. Trong số khí tài này, đầu tiên phải kể tới là ra-đa. Dù chỉ phát hiện tàu ngầm khi chúng nổi lên trên mặt nước, nhưng ra-đa có thể giúp phát hiện được các tàu ngầm ở khoảng cách cực kỳ xa để khoanh vùng và sử dụng các biện pháp đối phó bổ sung. Một số hệ thống ra-đa hiệu quả đang được Hải quân Mỹ sử dụng là AN/APS-115 trên máy bay P3C Orion và AN/APS-124 gắn trên trực thăng SH-60B Seahawk. Tiếp theo là công nghệ cảm biến địa từ trường MAD. Về nguyên tắc cơ bản, cảm biến MAD hoạt động tương tự như những thiết bị dò kim loại. Do đó, một vật làm bằng kim loại có kích cỡ lớn như tàu ngầm sẽ tạo ra một khu vực địa từ trường khác thường xung quanh nó. Nhờ đó, các cảm biến MAD sẽ tính toán dựa trên cường độ của điểm thay đổi địa từ trường này các thông số như kích cỡ, chất liệu vật cản để xác định đó có phải là tàu ngầm hay không. Cùng với các công nghệ trên, một số công nghệ phát hiện tàu ngầm khác như: Cảm biến điện từ, cảm biến hồng ngoại, thiết bị quan sát quang điện… cũng đang được một số quốc gia đẩy mạnh nghiên cứu, phát triển.