英國皇家海軍於1901年開始組建潛艇部隊。在此之前，雖然世界上許多國家都在積極努力發展潛艇，但是作為英國皇家海軍的高層官員卻對潛艇不屑一顧。後來，隨著潛艇技術日益發展、完善以及世界上越來越多的國家大力發展潛艇，這種國際環境促使英國開始逐步認識到潛艇在軍事方面的作用。於是，英國決定在1901年組建潛艇部隊並計畫決定建造5艘潛艇。
當時英國尚未擁有潛艇設計部門和建造廠家，所以英國決定從美國購買「霍蘭」級潛艇的建造權，由英國的維克斯造船公司建造「霍蘭」級潛艇。「霍蘭」級潛艇的首制艇於1902年建成。至1903年為止，維克斯造船公司將全部5艘「霍蘭」級潛艇建成。「霍蘭」級潛艇的建成服役，標誌著英國皇家海軍從此開始擁有了潛艇這一新的艦種，成為英國皇家海軍潛艇的先驅。
在建造「霍蘭」級潛艇期間，英國在潛艇設計和建造方面逐漸積累了一些經驗，於是英國皇家海軍在1902年決定建造A級潛艇。A級潛艇是英國皇家海軍在「霍蘭」級潛艇基礎上經過改進設計而成的，儘管如此，該級潛艇是英國完全依靠本國技術建造的第一批潛艇。A級潛艇總共有13艘，於1903～1905年期間建成服役。
A級潛艇的建造工作剮剛開始，英國皇家海軍於1903年又決定建造11艘B級潛艇。B級潛艇也是「霍蘭」級潛艇的衍生型潛艇，於1905～1906年相繼建成服役。從總體性能方面來看，B級潛艇比「霍蘭」級潛艇和A級潛艇的性能有了一定程度的提高，與當時世界其他國家的潛艇性能大體相當。第一次世界大戰初期，英國皇家海軍曾經把一部分B級潛艇部署在地中海海域開展作戰活動，取得了一定的戰果。
在A級潛艇和B級潛艇的基礎上，英國皇家海軍根據1905～1908年度計畫又建造了38艘C級潛艇。在「霍蘭」級潛艇的基礎上經過多次改進之後形成的C級潛艇，其總體性能得到了較為明顯的改進和提高。當38艘C級潛艇於1906～1910年期間相繼建成服役之後，便成為英國皇家海軍潛艇艦隊的核心兵力。
1906年，英國皇家海軍決定建造第一批遠洋型潛艇—D級潛艇。在對D級潛艇進行設計期間，英國完全按照本國的思路對D級潛艇進行開發，澈底擺脫了「霍蘭」級潛艇的影響。D級潛艇裝備的主機是柴油機，艉部裝備了艉魚雷發射管，艇上裝備了性能出色的無線電通信設備，與在此之前建造的A級、B級和C級潛艇相比，D級潛艇的續航力提高了2倍左右。在遠洋航行性能方面，D級潛艇遙遙領先於同一時期世界其他國家的潛艇。
1910年，英國皇家海軍決定建造E—1級潛艇，按照英國皇家海軍的計畫，建成服役之後的E—1級潛艇，將要作為英國皇家海軍的主力作戰潛艇。E—1級潛艇的總體性能雖然比較優秀，但是與同一時代的德國海軍U—19級潛艇相比尚有一定的差距，由此反映出英國與德國在潛艇技術方面的差距。
由於E—1級潛艇在總體性能方面比較優秀，因此英國在E—1級潛艇的基礎上，於1911～1913年期間建造了10艘E—1級改進型潛艇，並且將該級潛艇命名為E—9級潛艇，這些潛艇全部投入了第一次世界大戰。在第一次世界大戰之前，英國皇家海軍除了建造用於第一線作戰的潛艇之外，還建造了W級、F級沿海用小型潛艇，改裝和建造了E—9級、S級布放水雷潛艇等專用潛艇。
另外，英國皇家海軍在1912年開始建造「舡魚」號大型遠洋艦隊型潛艇。雖然由於種種原因致使「舡魚」號潛艇拖延到1917年10月纔得以建成，但是，「舡魚」號潛艇是英國皇家海軍發展現代高速潛艇的起點，為其後迅速建造真正的高速潛艇奠定了基礎，在英國皇家海軍潛艇發展史上具有重要的意義。
在發展單殼體結構潛艇的同時，英國皇家海軍還充分吸收其他國家的先進技術和設計思想。1913年，英國皇家海軍決定建造15艘與E—1級潛艇排水量相當的，但是採用雙殼體結構的潛艇，並且將該批潛艇命名為G級潛艇。接著，又在G級潛艇的基礎上於1915年決定建造8艘具有水面高速的J級潛艇。由於J級潛艇的建成服役，導致英國皇家海軍初步完成了艦隊型潛艇的概念深化，同時也促進了英國皇家海軍在高速潛艇方面的發展，增強了英國皇家海軍在發展高速潛艇方面的信心。
幾乎是與此同時，英國皇家海軍還相繼建造了21艘K—1級和6艘K—23級潛艇，在K—1級和K—23級潛艇建成服役之後的一段時期內，牠們是世界上航速最高、武器裝備最強的潛艇。
第一次世界大戰爆發之後，英國皇家海軍為了打擊和消滅德國海軍潛艇，應急設計、建造了R級反潛潛艇。為了適應于反潛作戰，英國皇家海軍在設計R級潛艇的過程中，其水下性能得到了高度重視。在1918～1923年期間英國皇家海軍總共建成了10艘R級反潛潛艇，另外2艘在建造中途便停止了繼續建造。
R級潛艇一個顯著的技術特點是，其水下最高航速高於水面最高航速，具有這種特性的潛艇一直到第二次世界大戰後期，才以水下高速潛艇的面貌出現。從這一方面來看，R級潛艇實際上是水下高速潛艇的先驅。
另外，為了取代在此之前建造的性能較為落後的E—1級潛艇，並將更多的優秀潛艇投入戰爭，英國皇家海軍於1917～1918年期間建造了8艘L—1級潛艇。從總體性能方面來說，L—1級潛艇是英國當時性能最好的潛艇。該級潛艇建成之後，便立即被投入到海上戰場。第一次世界大戰結束之後，L—1級潛艇一直在英國皇家海軍服役了許多年，直到1930～1935年期間才相繼退役。
根據戰爭的需要，英國決定於1916年度計畫建造一批具有更為強大攻擊能力的L—9級潛艇，早期建成服役的L—9級潛艇，被英國皇家海軍投入戰場，擔任海上警戒任務。第一次世界大戰結束之後，L—9級潛艇一直服役到1932年才開始陸續退役。其中有3艘潛艇甚至還參加了第二次世界大戰。
1918年，英國皇家海軍決定建造L—50級潛艇，建成服役之後的L—50級潛艇，成為英國皇家海軍在20世紀20年代的潛艇主力，牠們一直在英國皇家海軍中服役到1935～1938年，到第二次世界大戰爆發之前，L—50級潛艇全部退出了現役。