日本の潜水艦は大正末期から、艦隊に随伴して敵艦隊の索敵、追躡（ついじょう：後から追うこと。追跡。）、漸減にあたる高速力の海大型（海軍式大型）潜水艦と、長躯敵泊地近くに進出し敵艦隊の動向見張り、追躡にあたる巡潜型（巡洋潜水艦）とに分かれて発達してきた。 大正7年（1918年）の八六艦隊計画で海大型潜水艦として最初に建造された海大1型は、水上速力20ノットを要求されたが、大出力のディーゼルが無かったため、海中型で採用した機関（1,300馬力）を4基搭載、推進器は4軸とした。 そのために内殻は円筒を2つ横に並べたような特異な形となった。 非常な努力により完成した海大1型（伊号第五十一）潜水艦であったが、実際の水上速力は18.4ノットにとどまった。 つづく海大2型（伊号第五十二）では水上速力22ノットをねらい、ズルツァー式3号ディーゼル機関（3,400馬力）を搭載し、主機を2基としたため、船殻構造は円筒形となった。 公試では水上速力21.5ノットを記録したが、大出力ディーゼル機関は故障が多く、実用上は19.5ノットが限界であった。
1922年（大正11年）のワシントン軍縮条約により八八艦隊案を廃棄した日本海軍は、大正12年（1923年）度計画で改めて海大型潜水艦12隻を建造した。 その最初の4隻が海大3型aで、確実性を考慮して機関出力を3,000馬力とし、水上速力20ノットとした。 次の5隻は、凌波性改善等の若干の変更を加えたもので、海大3型bと称された｡ 海大3型9隻が建造されたのは、このタイプが高速潜水艦として一応の水準に達したことを示している。 大正12年（1923年）度計画の最後の3隻は、海大4型として機関をズルツァー式からマン社設計によるラウシェンバッハ式2号ディーゼルに変更した。 艦型的には海大3型bと同じであったが、寸法的には若干小さくなり、魚雷発射管は艦首6門艦尾2門から艦首4門艦尾2門となり2門減少している。 尚、水上速力は20ノットのままであった。 昭和2年（1927年）度計画で3隻が建造された海大5型は、機関を徹底的に改良を加えたズルツァー式3号ディーゼル機関とし、船体線図も刷新して、水上速力を20.5ノットに向上している。
ロンドン軍縮会議後の昭和5年（1930年）度の第一次補充計画（マル一計画：マルの中に一）において6隻が建造された海大6型aは、基準排水量を1,400トンに抑えられたが、艦本式1号甲8号ディーゼル（4,500馬力）を搭載し、水上速力23ノットを発揮した。 次の海大7型で水上速力23ノットにとどまっているのは、用兵上の要求がすでに満たされていることを示している。 昭和8年（1933年）度の第二次補充計画（マル二計画：マルの中に二）において2隻が建造された海大6型bは、基本的に海大6型aと主要性能は同一であるが、船殻の板厚を増し安全潜航深度が85mに増大している。 また燃料搭載量を増加し航続距離を伸ばした。
昭和14年（1939年）度の第四次補充計画（マル四計画：マルの中に四）において10隻が建造された海大7型は、艦型的には海大6型に準じたものであるが、潜航秒時の短縮と操縦性の容易さを企図したといわれる。 寸法的には海大6型bと大差ないが、基準排水量で230トンほど増加している。 機関は艦本式1号乙8号ディーゼル（4,000馬力）を搭載し、出力は減少しているが水上速力23ノットを維持している。 魚雷発射管は艦首6門とされ、艦尾発射管は廃止された。
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