像航天技术一样，深海科考也需要新的仪器和技术。外太空是寒冷无压力的真空，但海洋深处更加富有挑战——超高压、低温且黑暗。
　　 8世纪，维京人在绳索上掛金属块以测量水深。从19世纪开始，研究人员开始使用钢缆对海洋进行测深。进入20世纪，科学家们想到了利用声音测量水深，他们使用炸弹测深（将炸弹扔入海沟并记录回声），发现马里亚纳海沟、菲律宾海沟和汤加海沟的深度都超过1万米。在20世纪50年代后，海洋科考进入声呐时代。
　　 当人们确定海床深度后，便想看看海床是怎样的一番景象。第一艘潜水艇由荷兰工程师德雷尔于1623年制造。1865年法国发明家贝努瓦·卢库埃罗发明潜水服和呼吸器。1943年，库斯托与埃米尔·加尼昂共同发明水肺，使用至今。
　　 目前世界上拥有载人深潜器的只有美国、日本、法国、俄罗斯、中国5个国家。其中中国“蛟龙”号的设计最大工作深度为7000米。
　　 但有人潜水器的使用费用令大多数科研团队望而却步，加之载人深潜器在满足深潜技术要求之外，还要考虑海洋学家的生命安全， 因此现代深海探索大多数时候依赖于无人潜水器。
　　 无人潜水器包括遥控潜水器和自主水下航行器。遥控潜水器是由科考船上的研究人员控制的系留式水下设备，遥控潜水器通常安装摄像机、机械臂、声纳设备和样品容器。自主水下航行器无需人工控制即可运行，可以通过声呐绘制海床三维地图，测量深海温度与化学物质并拍照。这两种无人潜水器共同成为了今天深海科考的主力。