Еще до того, как были изобретены подводные очки и маска со стеклом, ныряльщики использовали тончайшие пластинки из полированного рога или панциря морской черепахи. С помощью куска материи, пропитанного смолой, которая обеспечивала герметизацию и водонепроницаемость, полупрозрачные пластинки укрепляли перед глазами.
Без этих приспособлений вряд ли было возможно проводить такие трудоемкие и сложные подводные работы, как строительство (и разрушение) бонов, углубление гаваней, обнаружение и подъем затонувших грузов, поиски мелких предметов и т. д.
Заманчивая перспектива освоить подводный мир побуждала многих пытливых людей к конструированию более совершенного оборудования. В одной из записных книжек Леонардо да Винчи имеются наброски дыхательных аппаратов и водолазного костюма. С изобретением стекла проблема изготовления очков для ныряния значительно упростилась, хотя по непонятным причинам ими пользовались далеко не везде.
Гораздо труднее было решить проблему дыхания под водой с подачей водолазу свежего воздуха. Средневековые и даже более поздние изобретатели не имели никакого понятия о физиологии дыхания и газообмене в легких. Француз Фремине решил, что разница между вдыхаемым и выдыхаемым воздухом заключается только в температуре. В 1774 году он предложил нехитрую конструкцию из шлема и небольшого воздушного резервуара, соединенных несколькими медными трубками, проходя через которые выдыхаемый воздух должен был охлаждаться под водой и, таким образом, снова становиться пригодным для дыхания. К удивлению Фремине, «регенерация» у него не получилась.
На Руси уже в глубокую старину ныряльщики в холодных и чистых северных реках добывали знаменитый русский жемчуг, но они не пользовались никакими приспособлениями. В эпоху Петра I с выходом России к морским побережьям интерес к водолазному делу возрос. В 1719 году Ефим Никонов, крестьянин подмосковного села Покровского, предложил сделать кожаный водолазный костюм с бочонком, который надевался на голову и имел стеклянные окошки «как раз против глаз». Возможно, что конструкция Е. Никонова и была бы им в конце концов доведена до состояния, пригодного к эксплуатации, но изобретателю не повезло. Одновременно с водолазным костюмом он спроектировал также и «потаенное судно» (деревянную подводную лодку), которое при испытании потерпело аварию, и Е. Никонову было отказано в средствах.
Когда стало ясно, что дышать через трубку на глубине свыше метра невозможно, а взятого с собой в мешке запаса воздуха хватает лишь на несколько секунд, его решили нагнетать под воду. Вначале для этой цели пробовали использовать мехи, какими обычно кузнецы раздували горящие угли. Однако дело от этого ничуть не выиграло. Раздувая мехи, можно подавать много воздуха, но заставить его углубиться под воду более чем на метр никому не удавалось, так как мехи не создавали необходимого давления. Только после изобретения нагнетательного воздушного насоса подача водолазу воздуха на значительную глубину стала реальной.
Независимо друг от друга англичанин А. Зибе (в 1819 году) и кронштадтский механик Гаузен (в 1829 году) спроектировали и изготовили водолазные костюмы — открытые снизу водолазные шлемы, в которые по шлангу с помощью насоса накачивался воздух. Легкий наклон подводника приводил к заполнению шлема водой. Чтобы дать возможность водолазу свободно работать на дне, стали изготавливать полные костюмы, а выдыхаемый воздух удалять не через открытый край шлема, а травить с помощью специального клапана.
Ручной насос целых сто лет верой и правдой служил водолазам. Пока один из них находился на дне, два (а то и четыре) человека непременно должны были качать ему воздух. Замена ручного труда механической помпой освободила этих людей от однообразного и утомительного труда, но не улучшила положение водолаза и условий его работы на дне. Тяжелый шланг стеснял движения и ограничивал дальность перемещения. Хотя шланг служил той спасительной жилой, по которой подводник получал воздух, но часто он был и причиной гибели водолаза: пережим или повреждение шланга, как правило, заканчивалось трагически. В связи с этим возникла идея изготовления автономного водолазного снаряжения, в котором подводник не зависел бы от подачи воздуха с поверхности и не ограничивался в своих движениях. Попыток спроектировать такое оборудование было много, но только в середине XX века появился надежный аппарат, который теперь повсюду известен под названием акваланга.