美国是最早开展潜水器研究与应用的国家，其AUV研究纳入了国家相关计划。美国拥有的AUV种类和数量是全球最多的，产品多样化，覆盖了军用和民用多个领域。技术也最为先进：既面向应用，也着眼于未来发展，主导着全球AUV技术的发展。

20世纪50年代末期，美国华盛顿大学开始建造第一艘AUV——SPURV。SPURV在水文调查方面取得了一些成绩。20世纪60年代中期，企业界和军方开始对AUV产生兴趣，但由于当时的技术限制，企业界和军方将重心转移到载人深潜器上。20世纪70年代中期，由于微电子技术、计算机技术、人工智能技术、导航技术的飞速发展，加上海洋工程和军事活动的需要，AUV再次引起国外企业界和军方的重视，但总体上这个时期AUV技术的发展有限。1977年，法国建造了世界上第一艘潜深6000米级的逆戟鲸（Épaulard）号AUV。从1981年开始的五年内，逆戟鲸号在水下航行超过805千米，拍下了20万张照片。1980至1996年，学术界对AUV技术的研究空前活跃，AUV不再局限于军事应用，而是广泛应用于海洋资源调查、海底探测等多个领域。1983年，美国海军空间和海战系统中心（Space and Naval Warfare Systems Command; SPAWAR）下水的AUSS AUV主要执行海底搜索和探测使命。20世纪90年代初，美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology; MIT）的AUV实验室开发了系列奥德赛（Odyssey）AUV用于海洋科学与试验。1994年美国伍兹霍尔海洋研究所（Woods Hole Oceanographic Institution; WHOI）研发的ABE AUV完成了第一次科学考察，从1996年起，ABE AUV已经完成了两百多次的下潜作业，平均每次下潜航行16千米，此后该AUV一直用于深海热液考察，直至2010年3月在智利海域调查时丢失。1996年，加拿大国际水下工程公司（ISE）成功应用Theseus AUV在北极冰下铺设光缆，Theseus在600米冰下敷设了220千米光缆。20世纪90年代，AUV技术趋于成熟，逐步开始走向应用，部分AUV实现产品化，也出现了一些商业公司开始生产和销售AUV。1997年，WHOI的REMUS AUV完成第一次科学使命。2001年水螅虫（Hydroid）公司成立，专门负责REMUS AUV的生产和售后服务，现已转为挪威康斯伯格海事公司（Kongsberg Maritime）销售。HUGIN、REMUS、BLUEFIN等一些中小型AUV已完成产品化，但仅限于面向发达国家的用户。中国、印度等发展中国家有越来越多的科研机构也开始开展对AUV技术的研究。

中国无人自主潜水器的研究起步较晚。1994年，中国研制成功第一台“探索者”号无人自主潜水器，工作深度达到1000米。1997年研制成功“CR-01”号无人自主潜水器，使中国成为世界上拥有潜深6000米AUV的少数国家之一。“CR-01”号长4.374米，重1305千克，最大水下航速2海里/时（约3.7千米/时），续航能力10小时，定位精度10～15米。主要由载体系统、控制系统、水声系统及收放系统四部分组成。它能按预订航线自主航行，在6000米水下进行摄像、拍照、海底地势与剖面测量、海底沉物目标搜索和观察、水文物理测量和海底多金属结核丰度测量，并能自动记录各种数据及其相应的坐标位置。1995和1997年两次出海调查太平洋多金属结核，获得了大量宝贵资料；2001年与深海采矿系统联合，完成了综合湖试任务。

无人自主潜水器的关键技术主要有：运用于深海、具备耐高压材料和动态密封结构；精度更高、误码率更低、作用距离更大的水声设备；适应海下或海底极为复杂环境的航行控制、自我保护、环境识别、导航定位的信息技术。

AUV系统通常由两部分组成：水面控制台和水下载体。水面控制台，通常用于AUV下水前的调试、使命下载、AUV作业过程中监控（借助声学定位系统或声通信）、AUV数据上传及处理等。水面控制台大小和形式各不相同，通常采用便携式箱体，也可采用小型控制柜。水下载体包括载体结构、控制/导航系统、能源系统、推进系统和传感器系统等。

AUV技术代表了未来潜水器技术的发展方向，是当前世界各国研究工作的热点。AUV既可以用于军事领域也可以用于民用领域，人们之所以如此关注AUV技术，主要在于它的潜在应用价值，尤其是军事方面的价值。

AUV在军事方面的应用主要包括情报收集、水下侦察、反水雷、环境监视等。在民用领域，AUV主要用于海洋科学调查、海底矿产资源勘查、海底地形地貌测量、失事船只或飞机的搜寻、铺设海底光缆、海底管线的检查、水下结构物检查、极地冰下海洋环境调查等。