Ce conflit vit aussi l'utilisation du sous marin sur le champ de bataille.
Durant la guerre de Sécession, l'Union est la première à utiliser un sous-marin sur le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de bataille. L’Alligator de conception française est le premier sous-marin de l'US Navy et le premier à utiliser l'air comprimé (pour l'alimentation en air) et un système de filtration (La filtration est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange qui possède une phase liquide et une phase solide au travers d'un milieu poreux.) de l'air. Il est aussi le premier sous-marin à permettre à un plongeur de s'accrocher pour aller fixer des mines à détonation électrique sur les navires ennemis. A l'origine propulsé par des rames, il est converti après six mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) pour être propulsé par une hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) tournée grâce à une manivelle. il est aussi plus grand que les sous-marins confédérés avec un équipage de 20 personnes. L’Alligator fait à l'origine 47 pieds (14,3 m) de long et 4 pieds (1,2 m) de diamètre ; il est perdu en mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) dans une tempête près du cap Hatteras le 1er avril 1863 pendant un remorquage (sans équipage à bord) vers son premier lieu de bataille à Charleston.
Les Confédérés ont mis en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.) plusieurs sous-marins à propulsion humaine dont le CSS H. L. Hunley. Le premier sous-marin confédéré est le Pioneer de 10 m de long, qui coule une goélette (Une goélette (ou anciennement goëlette) est un voilier dont le mât de misaine, placé à l'avant du grand mât, est plus court que ce dernier ou de taille égale et porte des voiles auriques (placées dans l'axe du navire) ou bermudiennes. On parle aussi de gréement de goélette. Ce nom n'apparut que tardivement en France, vers 1751, sous la forme de «go(u)ëlette». On...) pendant ses essais en utilisant une mine remorquée sur le lac Pontchartrain, mais il n'a pas été utilisé au combat ; il est sabordé après la capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La capture de l'objet céleste aboutit à sa...) de la Nouvelle Orléans et vendu pour démolition.
Le CSS Hunley est conçu pour attaquer les navires du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) qui font un blocus des ports du Sud (Sud est un nom
. Le sous-marin dispose d'une longue perche à l'avant, terminée par une charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) explosve appelée « mine-torpille » (spar torpedo). Le sous-marin doit approcher le navire (Un navire est un bateau de fort tonnage, ponté et destiné à la navigation en pleine mer, c'est-à-dire lorsqu'il est prévu pour naviguer au-delà de la limite où cessent de s'appliquer les règlements techniques de sécurité de navigation intérieure, et où commencent à s'appliquer les...) ennemi, y attacher l'explosif, reculer et le faire détonner. L'opération est extrêmement dangereuse et il n'y a a pas d'autre alimentation en air que ce qui est contenu dans le faible espace intérieur. Le sous-marin sombre à deux reprises, entraînant la mort de la moitié de l'équipage la première fois et de tout l'équipage, dont Hunley, à la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle plan. La...). Le 18 février 1864, le CSS Hunley coule le USS Housatonic près de port de Charleston : il s'agit de la première fois qu'un sous-marin arrive à couler un autre navire (Un navire est un bateau de fort tonnage, ponté et destiné à la navigation en pleine mer, c'est-à-dire lorsqu'il est prévu pour naviguer au-delà de la limite où cessent de s'appliquer les règlements techniques de sécurité de navigation intérieure, et où commencent à s'appliquer les...), bien que le CSS Hunley ait coulé peu de temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les éléments qui le composent bougent, se transforment et évoluent pour l'observateur qu'est l'homme. Si on considère l'Univers comme un système dans son ensemble, l'observateur trouve qu'il a plusieurs...) après avoir signalé sa victoire. Les sous-marins n'ont pas eu un grand impact sur l'issue de cette guerre mais ont commencé à attirer l'attention et à montrer leur importance future dans les engagements navals.