核潜艇在水下的航速要大于水面航速，不论是水下航速还是水面航速，都与核潜艇的核发动机系统的功率的大小有直接关系，航速和发动机功率成正比，功率越大航速越快。以它国俄亥俄级战略核潜艇来说，水下排水量约18700多，核发动机约60000马力，水下的航速最高可达25节左右。而新型的洛杉矶级的战略核潜艇水下排水量只有约为7000吨左右，核发动机却达到80000马力，水下航速达到30节左右，明显高于俄亥俄级的速度。除此之外，外形设计所带来的各种因素也有直接关系。比如长宽度所产生的水下阻力因素，下潜的深度等都可能影响航速。原苏联的台风级核潜艇水下排水量达到了29000吨的超级巨无霸，发动机功率12万马力，它的航速能达到35节左右。

著名的苏联“A级”核潜艇（705型），是前苏联第三代攻击核潜艇，共建造7艘。阿尔法级攻击型核潜艇的水下航速达可以达到42节，下潜深度1000米。是目前为止世界上最小的核潜艇排水量仅3000吨左右。 随着在“P级”潜艇上获得的经验，苏联开始建造705型核潜艇，该潜艇同样采用钛合金艇体建造，采用新颖的“液体金属反应堆”，就是使用“铅铋”液态金属作为冷却剂，而不是采用通常意义的“压水堆”里的水，金属堆的工艺制造精密、紧凑体积小、重量轻……等特点非常适合3000吨级别的潜艇使用，但是液态金属是高温、高密度金属，对于液体金属的密封问题到现在也没解决，并且是新事物难免技术不成熟，705型机械故障率很高，甚至由于自动化水平高，在电子控制这个方面也故障频频。 核潜艇从50年代初的“鹦鹉螺号”到现在已经快70年了，随着导弹技术的成熟，核潜艇已经不追求40节以上的航速，因为核潜艇再快也快不过导弹，只需紧跟航母编队保持在反舰导弹/反舰鱼雷的射程内就可以了，32节的最高航速足够用。

说到核潜艇水下最高航速，这个记录好像是前苏联在冷战时期建造的661型导弹核潜艇创造的，它曾经创造过水下持续航速44节的记录，重点持续航速。这个速度甚至超过了当时世界上海军水面舰艇的航速。这个记录到目前为止还没有被打破。661型导弹核潜艇被称为全世界水下航行速度最快的核潜艇。661型导弹核潜艇是世界上第一艘钛合金材料建造的潜艇。661型导弹核潜艇水下排水量6750吨，长106米，宽11.5米，吃水8.06米，由于它的艇身是钛合金材料建造，所以极限潜深达到了400米。水面最高航速16节，水下最高航速达到了44.7节，可在海中自行生存 70天。潜艇不管是常规潜艇还是核潜艇，他们最重要的一点是隐身性能好，不易被发现。核潜艇可以加速到30节，但是它的噪音会更大，更容易被发现，潜艇被发现的话，它的存在就没有意义了，建造潜艇的目的就是要在敌人看不到的地方攻击敌人，打完就跑，不让敌人发现，被发现的话，潜艇会被敌方作为第一时间消灭的目标。