Trong Thế chiến thứ hai, Đức đã thiết kế một loạt tàu ngầm có tên là Type XXI. Những chiếc tàu ngầm mới này được gọi là "Tàu điện" (Elektroboot). Ý tưởng thiết kế của họ tập trung vào các hoạt động lâu dài dưới nước. Mặc dù số lượng Kiểu XXI lên tới 118 chiếc nhưng chỉ có 4 chiếc có khả năng chiến đấu và cuối cùng chỉ có 2 chiếc thực sự tham gia tuần tra chiến đấu. Thiết kế của loạt tàu ngầm này đã trở thành hình mẫu cho nhiều tàu ngầm hải quân sau này.
Tàu ngầm loại XXI là lứa tàu ngầm đầu tiên được thiết kế đặc biệt cho các hoạt động dưới nước lâu dài, đẩy thành công chiến lược và công nghệ dẫn đường dưới nước lên một tầm cao mới.
Tàu ngầm loại XXI đã được cải tiến về nhiều mặt, bao gồm cải tiến thiết kế thân tàu, động cơ truyền động điện mạnh mẽ và hệ thống tàu lặn mới. Đặc điểm thiết kế của những chiếc tàu ngầm này làm tăng đáng kể tốc độ dưới nước, cho phép chúng được nạp năng lượng chỉ bằng động cơ diesel chạy bằng phản lực mới được phát triển khi chúng nổi lên mặt nước. Khả năng hoạt động dưới nước của Type XXI rõ ràng tốt hơn đáng kể so với các mẫu trước đó, cho phép cải thiện khả năng sống sót trong chiến đấu.
Tuy nhiên, cũng có nhiều vấn đề trong quá trình thiết kế và chế tạo tàu ngầm Type XXI. Do được thiết kế vội vàng, những chiếc tàu ngầm này thiếu độ tin cậy về mặt cơ học và dễ bị hư hại trong chiến đấu. Một số chuyên gia cho rằng cấu trúc của tàu ngầm Type XXI được đánh giá sau chiến tranh là mỏng manh và trong một số trường hợp không thể chịu được các cuộc tấn công bằng mìn sâu.
“Thiết kế ưu việt của Type XXI không phát huy hết tiềm năng do chính sách sản xuất lộn xộn.”
Từ năm 1943 đến năm 1945, Type XXI được chế tạo tại một số xưởng đóng tàu sóng ở Đức. Quá trình chế tạo những chiếc tàu ngầm này là quy trình sản xuất mô-đun tiên tiến hơn các tàu ngầm khác. Mỗi chiếc tàu ngầm được tạo thành từ chín bộ phận đúc sẵn, một phương pháp mới được cho là sẽ tăng tốc độ xây dựng nhưng thay vào đó lại gặp phải vấn đề nghiêm trọng về chất lượng. Kết quả cuối cùng là chỉ có 4 chiếc có khả năng hoạt động cho đến khi chiến tranh ở châu Âu kết thúc.
Dựa trên những đánh giá sau chiến tranh, thiết kế của Loại XXI đã ảnh hưởng đến hải quân nhiều nước trong việc hướng tới các thiết kế tàu ngầm hiện đại. Sau Thế chiến thứ hai, Liên Xô, Hoa Kỳ và Vương quốc Anh đều sử dụng nó làm tài liệu tham khảo để phát triển thế hệ tàu ngầm mới. Thiết kế của những chiếc tàu ngầm này phần lớn dựa trên triết lý Loại XXI.
"Tàu ngầm loại XXI đã thay đổi hướng thiết kế của các tàu ngầm hiện đại. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy cách thức tiến hành các hoạt động hải quân, cả về mặt kỹ thuật và chiến lược."
Nhiều quốc gia đã cải tiến và sử dụng hiệu quả tàu ngầm Loại XXI sau khi mua chúng. Chẳng hạn, Pháp biến U-2518 thành tàu ngầm Roland Morillot của Pháp và đưa vào sử dụng thực tế trong nhiều trận đánh; trong khi Mỹ điều chỉnh U-2513 để thuận tiện cho các nhiệm vụ chiến đấu của hải quân vào thời điểm đó. Tuy nhiên, lịch sử sử dụng các tàu ngầm này ở các quốc gia khác nhau cũng cho thấy các thiết kế tàu ngầm thời kỳ đầu cũng phải đối mặt với những thách thức về khả năng thích ứng và kỹ thuật.
Các hạm đội đa quốc gia đã liên tục tích hợp các đặc điểm của tàu ngầm Loại XXI vào các thiết kế tàu ngầm mới của riêng họ, chứng tỏ tầm quan trọng của nó trong các thiết kế hải quân sau này. Đối với nhiều nhà thiết kế tàu ngầm, Type XXI trở thành trọng tâm nghiên cứu của họ và đại diện cho đỉnh cao của sự nghiệp thiết kế.
Sự phát triển của các tàu ngầm này cũng khiến hải quân nhiều nước phải trải qua những thay đổi chiến lược. Các tàu ngầm hiện đại không còn đơn giản là các mô-đun chiến đấu dưới nước mà đã trở thành vũ khí chiến lược toàn diện, đảm nhiệm nhiệm vụ trinh sát, chống ngầm và thậm chí là phóng tên lửa hành trình.
“Tuy nhiên, sự phát triển công nghệ luôn là con dao hai lưỡi, liệu các tàu ngầm trong tương lai có thoát khỏi được mối đe dọa từ công nghệ hiện đại hay không?”