世界第一艘核潜艇是美国制造的“鹦鹉螺”号核潜艇。
美国人富尔顿建造“鹦鹉螺”号潜艇，艇体为铁架铜壳，艇长7米，携带2枚水雷，由4人操纵。水上采用折叠桅杆，以风帆为动力。水下采用手摇螺旋桨推进器推进。科技的不断进步也带动了核动力和战略导弹技术的大力发展，于是潜艇的发展也步入一个新的阶段。世界上第一艘核动力潜艇——“鹦鹉螺”号的建成就是建立在美国不断改进的“鹦鹉螺”号潜艇基础之上。
“鹦鹉螺”号核动力潜艇被重新设计，1954年1月21日，世界第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号诞生，该潜艇共花费5500万美元。这艘新建成的“鹦鹉螺”号总重2800吨，比旧式潜艇大很多。艇长97.5米，宽8.4米，吃水6.7米，水上排水量3700吨，水下排水量达4040吨；还配备6具533毫米鱼雷发射管，可携带18枚鱼雷；下潜深度为200米，潜航时最高航速达20节；可在最大航速下连续航行50天、全程3万千米而不需要加任何燃料。与当时的普通潜艇相比，该艇航速大约快了一半。整个核动力装置占船身的一半左右。艇体外形与内部、动力仪器与作战装备，都是最精密的科学产品，用流线型的外貌与简便的控制装配起来，“鹦鹉螺”号艇体外壳显得更为厚实，在深海中行进时，凭其特装的声纳，可以自由探路，一般不会有触礁撞石的危险。
“鹦鹉螺”号的成功，在前苏联引起不小的轰动，也立即引起前苏联海军的奋起直追。1959年，前苏联海军建成自行研制的首艘核动力潜艇，一时间掀起了一个核动力潜艇的发展浪潮。在5个核大国中，美国率先实现了潜艇全部核能化，英国、法国也在20世纪90年代基本实现了潜艇核能化。尽管俄罗斯建造核潜艇的数量在世界上是首屈一指，但是仍保留了一部分常规潜艇。中国还是以常规潜艇为主。对于世界其他各国，南于各种原因都没有装备核潜艇（印度租借过俄罗斯一艘核潜艇除外）。比如核潜艇虽然先进。但是具有技术复杂、造价昂贵、只适合在深海使用的一系列弱点，如果没有战略需要，或是没有经济和科技实力，一般国家往往不会制造。