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潛水航母三年以後，即在1916年，英國海軍部為了準備對位於庫斯克港和東登（Tondern）的德國飛艇基地進行轟炸，開始把這一構想付諸實施。不過，那時候的所謂“水下航空母艦”還談不上是真正意義上的水下航空母艦，僅僅是把一艘HMS“E-22”號潛艇加以臨時性的改裝，使它適於在甲板上停放水上飛機。
潛水航母出現在二戰時期。當時的日本認為：如果能夠空襲美國本土，將對美國的士氣造成沉重打擊。但是當時的日本沒有靠近美國的軍事基地，空軍戰機的航程又不夠遠。因此，決定發展潛水航母，潛行到美國近海，對美國本土進行軍事打擊。而日本海軍認為：小規模的空襲對美國的傷害是微乎其微的，根本不能造成任何傷害。
然而在完成核子彈的研究製造後，日本對美國的空襲可以造成巨大的壓力和威脅。於是日本開始研製潛水航母，並於1942年完成了潛水航母的製造，當年即投入海試，並在後來對美國進行了空襲。這就是世界上唯一的一級潛水航母——伊400（イ-400）級。航程14000海里，續航時間30-48天時間。由於採用了雙殼體設計，使他的橫截面看上去象一副眼鏡，因此有一個別致的綽號“眼鏡”。
在日本投降時，正好有一艘潛水航母在美國近海，日本人為了不讓美國得到潛水航母的設計資料，將航母沉入海底。但是，美國還是發現了這艘珍貴的航母，並在戰後將其撈起，在獲得設計資料並進行了一定時間的測試後，重新將其沉入海底。
潛水航母在二戰時期總共製造了3艘，都是狂熱的日本人製造的。而二戰後期的美國、俄羅斯、英國也都研究過製造潛水航母的可能性。由於潛水航母載機數量少、製造費用昂貴、技術難度大，而相繼放棄了潛水航母的研製工作。
時間進入80年代後期，美國在全球取得霸主地位，尤其是91年對伊拉克的軍事行動，使俄羅斯重新評估潛水航母的重要性，並提出了潛水航母的發展綱要，美國面對俄羅斯的挑戰也提出了自己的發展計畫，但是已經是“此航母非彼航母矣”。尤其值得注意的是航母的發展已經進入了死胡同，龐大而笨重的船體極易遭到反艦飛彈的攻擊，因此航母的重要性已經退居次席，而將潛艇和航母的優勢結合起來，將使航母的缺憾得到彌補。
從各國發展概況來看，潛水航母的種種技術難題雖然已經突破，但是由於其發展過程中存在的種種弊端，將來不會成為主流裝備。
