在水下机器人技术研究方面，美国一直是世界上UUV的研究中心，拥有世界上最多的研究机构。其中最著名的研究院所有:美国麻省理工学院的实验室，华盛顿大学，美国国防高级研究计划局，佩里技术公司等。美国海军水下作战中心研制了两个实验用的UUV（UnmannedUnderwaterVehicle）：大直径水下无人潜航器（LDUUV）和直径为21英寸的UUV，这是为评价UUV的各种负载能力及先进技术而研制的，其中的许多先进技术将直接应用在水雷侦察方案中。UUV的续航能力，推进技术，能源补给，管理控制，精准导航和运载器设计等，这也是水下机器人研究的重点和主要方向。美国海军部门也在材料防腐和能源方面投入研究。除了美国，其他国家在研制方面，则显得稍许落后。英国以国防研究局为主，加入其他公司和大学，由英国政府出资，联合开展研究工作。其研发的新型水下机器人主体由鱼雷壳体改进而成，全长6.5米，直径为533mm，质量为1315kg，可下潜300m，续航时间36h。控制舱内装有精确的导航系统，能修正潮汐与海流引起的误差。尾部装备有电子通讯设备，卫星定位器，雷达遥控器等。在亚洲，日本在民用方面的研究主要用于地震预报，水下采矿，海底资源勘探等。德国研制的一种用于反潜战的水下机器人可进行全方位的区域侦察，由于采用模块化设计，可以很容易的装配到潜艇上。同时此机器人应用了较多的新技术，包括碳纤维增强塑料，缩微燃料电池，长时间水下导航系统等。

我国在水下机器人方面的研究在早些时候未得到足够的重视，所以起步较晚。但随着目前国际形势的变化，水下机器人已经成为各个国家必不可少的研究项目。我国也开始加大力度投入研究。目前国内研究能代表国内先进水平的、能够独立制造并投入使用的是：哈尔滨工程大学，中科院沈阳自动化研究所，上海交通大学和中船重工715研究所。其中沈阳自动化研究已开发出多种型号的水下机器人产品，应用于资源探测，海上作业，打捞救援，水下安保等。

当前，在水下机器人发展过程依然面临着许多的技术难题，急需解决：(1)要求UUV具备高续航能力技术。UUV工作时间是否足够任务顺利完成的重要保障。不管是在战场侦察、环境监测，还是执行区域反潜等任务，均要求UUV具备高续航能力、性能优良、能耗较低。

(2)高质量控制技术。相比于无人机等无人设备，UUV工作环境较为复杂多变，网路通讯相对困难。UUV技术要想执行远距离航行、监测和评估等任务，必须全面改善UUV控制水平、单独收集信息能力等。可以借助先进智能控制技术来提升自主UUV自主控制能力。

(3)提高导航精确度。当前，水下机器人导航系统依然采用惯性系统，误差较大。虽然能够使用卡尔曼滤波来降低误差，或借助GPS数据进行误差校正。但是，这些工作均需要UUV浮出水面来进行校正，不利于UUV隐蔽。将来，可以结合声波定位或水下环境辅助导航技术提高UUV导航精确度。

(4)多传感器技术。UUV在执行任务时往往需要携带大量传感器，尤其在反雷、战场监视等任务，必须携带许多小型、低功耗、高性能专用传感器。比如，美军借助UUV进行声呐搜索、侧视成像、超导磁梯度计、激光线性扫描任务，进行水中成像和水雷监测。目前，UUV传感器发展面临的问题是如何提升区域覆盖率，监测区域内化学武器、生物武器、核武器等放射性物体，准确探测和识别不同目标物。

(5)水下高速通信技术。要想实现UUV与承载平台或地面进行稳定数据输送，要求系统满足带宽、传输距离以及监测能力和网络结构的基本条件。随着信息技术不断发展，光纤通信成为信息技术发展方向，将带来信息化。在UUV中应用光纤技术，不但可以提高数据传输速率、提高抗干扰性，而且系统承受阻力较低。然而，在防止光纤在水中轻易流动，给UUV正常作业带来干扰。在水下环境中，常用的且稳定的通信方式是水声通信。目前，大量国家在研发全新的水声通信技术，提出许多通信技术，比如自主通道平衡法、空间分散法和多普勒跟踪法，进而改善、提高通信稳定性和高效性。