Una de las primeras referencias al hecho de que el sonido se propaga en el mar se debe a Leonardo Da Vinci, que en 1490 escribía: «Si paras tu barco e introduces el extremo de un tubo en el agua, y aplicas el oido al otro extremo, oirás barcos que se encuentran a gran distancia de ti». Este primer ejemplo de sistema sónar tiene en su sencillez, los principios básicos de un sónar pasivo actual. “Todos los barcos al navegar producen ruido aunque no sean de motor. Se detiene el barco propio para reducir el nivel de ruidos.”
La primera medición de la velocidad del sonido en el agua fue obtenida en 1827 por el físico suizo Daniel Colladon y el matemático francés Charles Sturn en el lago Ginebra. El resultado de su medida fue de 1434 mts./seg, muy precisa para la época en que se realizo dicha medición.
Durante el siglo XIX y tras la enunciación del cálculo infinitesimal Fourier formula las "series trigonometricas infinitas" y Ohm, aplica las mismas para descomponer sonidos reales en series de tonos puros. Este es un importantísimo descubrimiento ya que es la base del actual Analisis en Banda Estrecha que permite la identificación precisa de la fuente que genera el ruido.
En 1840 se descubre el fenomeno de la "magnetoestricción" por Joule que provoca el cambio de la forma de algunos materiales cuando son atravesados por un campo magnetico y en 1880 Jacques y Pierre Curie descubren la "piezoelectricidad", que es la propiedad de algunos cristales de desarrollar cargas eléctricas en varias de sus caras al someterlos a presión.
En 1912 Fesseden desarrolla el primer emisor submarino capaz de trabajar como transmisor y receptor en el margen de frecuencia entre 500 y 1000 Hz. En 1914 tras la pérdida del TITANIC demostro la utilidad de su invento midiendo la distancia a un iceberg situado a 2 millas de distancia. La posterior aplicacion de los amplificadores electrónicos a las señales captadas hizo que los sistemas no tuvieran que depender exclusivamente de la sensibilidad del oido humano.
En 1915 Lord Rayleigh descubre que el oido humano es capaz de determinar la direccion de un fuente sonora por la diferencia de fase o tiempo de la onda sonora al llegar a ambos oidos, y se desarrollan sensores biaurales para determinar la dirección de la que proviene el sonido. Este sistema en funcionamiento en los submarinos alemanes causo graves perdidas a los aliados. El éxito obtenido propicio la investigación con sistemas ópticos, térmicos y magnéticos, siendo el resultado mas favorable el obtenido mediante el sonido.
En 1917 el físico francés Paul Lagevin usando un sistema piezoelectrico de cuarzo sintonizado a una fecuencia de 38 KHz., consigue formar un haz de energía capaz de determinar la dirección y la distancia a un objeto sumergido, llegando a detectar un submarino a 1500 mts. Por el mismo periodo científicos ingleses dirigidos por Boyle trabajan en el secreto proyecto ASDIC (Allied Submarine Detection Investigation Committee) para la obtencion de un sistema eficaz de deteccion submarina.
Los primeros estudios sobre propagación se llevaron a cabo por científicos alemanes en 1919 que descubren la influencia de la temperatura, salinidad y presión en la velocidad del sonido y el comportamiento de los rayos sonoros al atravesar estratos de distinta velocidad de propagación.
El desarrollo de la acústica submarina se ralentizo considerablemente en el periodo entre las dos Guerras Mundiales. Se habia hecho un notable esfuerzo para reducir el nivel de ruido radiado por los buques, por lo cual las investigaciones se centraron en los sistemas activos.
En 1925 la empresa Submarine Signal Company presenta comercialmente el primer sondador, aparato capaz de determinar la distancia al fondo desde la superficie. Debido a que el tratado de Versalles no permitia a la Marina Alemana tener submarinos ni aeroplanos, los estudios se centran en la aplicacion del sonar como un sistema defensivo. El detenido estudio de los ruidos emitidos por la maquinaria, hélice y ruido hidrodinámico permite el desarrollo de nuevos tipos de barcos. El resultado de su trabajo fue un equipo de escucha que usaba la técnica de formacion de haces, esto es, el ruido proveniente de varios hidrofonos se pone en fase retardando las de los adyacentes al elegido como eje para formar una sola via de audición.
Desde el punto de vista científico el mayor logro fue la obtención de conocimientos sobre el caprichoso comportamiento de la propagación del sonido en la mar. Las observaciones realizadas por Steinberger sobre la variación del alcance con la temperatura indujo a la invención de un aparato capaz de medir la temperatura del agua a distintas profundidades. En 1937 Spilhaus presenta este aparato llamado "Batitermografo".
Durante la Segunda Guerra Mundial se da un periodo febril en la investigación de nuevas tecnologias y se retoma la acústica. En EE.UU. se crea el NDRC (National Defense Research Commitee) responsable entre otros del proyecto Manhattan con el que se fabrico la bomba atómica. La seccion sexta del NDRC realiza un amplísimo programa de acústica submarina llevado a cabo principalmente por la Universidad de California, el Laboratorio de Electronica Naval de San Diego y la Institucion Oceanografica de Woods Hole. La publicacion al finalizar la contienda de los estudios realizados constituye aun hoy en dia la base de la acustica submarina.
Al final de la Segunda Guerra Mundial y debido a la aparicion de la Guerra Fria las investigaciones continuan en todos los campos. Entre 1944 y 1955 los trabajos de Shannon en EE.UU. y de Gabor y Woodward en Gran Bretaña establecen las bases de la teoria de la informacion, que aplicada junto a los nuevos desarrollos electrónicos de estado sólido permite desarrollar equipos muy precisos en cuanto a la discriminación del contacto, su distancia y la velocidad a la que navega.
Los trabajos de eminentes físicos como Knudsen, Wenz, Marsh, Urick y otros identifican los origenes y caracteristicas de las distintas fuentes de ruido ambiental existente en el oceano, cuantificando su efecto. Tipicamente son las variaciones en la temperatura, salinidad, y presion conforme varia la profundidad asi como ruidos provocados por la lluvia, el oleaje o los animales marinos, como la ballena, que emplean de forma natural el sonar como medio de orientacion.
La aparición de submarinos nucleares con capacidad de lanzar misiles nucleares de largo alcance hace cambiar la situacion táctica, ya no se trata de detectar un submarino en las proximidades de un convoy sino de vigilar grandes extensiones. Esto implica la vuelta a la deteccion pasiva que permite mayores alcances. Se comienza a desarrollar grandes redes de escuchas submarinas tanto fijas como remolcadas por los buques, que ademas permite alejar la escucha del ruido propio; de este tipo son los sistemas SOSUS (SOund SUrveillance System), TACTAS (TACtical Towed Array Sonar) y SURTASS (SURveillande Towed Array Sensos System) entre otros, utilizados en la actualidad.
Durante los ultimos años se ha intensificado el estudio de bajas frecuencias para detección a grandes distancias y se ha potenciado la reduccion al máximo del ruido emitido por los buques. Aparece el análisis espectral de las frecuencias emitidas por un contacto para permitir su exhaustiva clasificación, tecnica denominada LOFAR (LOw Frequency Analisys and Recording). La gran cantidad de señales existente en el mar, tanto de origen humano como biológico que proporciona un sonar moderno es gigantesca, por tanto la clave es descubrir un metodo de proceso que permita eliminar la informacion no necesaria; para ello se hace uso masivo de la informática y se emplean tecnicas de inteligencia artificial.
Nuevas investigaciones realizadas por el SACLANCEN, órgano de investigacion dependiente de la OTAN se dirigen al uso de sonares activos de muy baja frecuencia, debido principalmente al aumento del nivel de ruido en la mar y a la construcción de barcos cada vez mas silenciosos.