军舰出现蒸汽机以后，把它装到船上作动力，开始时用明轮推进，轮船就是这样得名的。可是大轮子成了风浪的靶子，在海里不实用。后来革掉了大轮子，用螺旋桨在水下推进，就使“轮船”无“轮”，只留下个名字了。螺旋桨的轴上装着桨叶，桨叶有个曲面，装在轴上呈螺旋形，桨叶在轴旋转时把水推向后方，水的反作用力使船受到推动力而向前走。船向前走时，船体附近的水产生和行船方向相同的流动，在设计船和螺旋桨的时候还得考虑这个问题。螺旋桨的旋转速度过高，或者形状设计得不对时，在桨附近会形成压力很低的区域，产生气泡，这就是所谓空化现象。空化产生的气泡不仅会发出很响的噪声，还会腐蚀螺旋桨，是个需要认真设计才能避免的问题。蒸汽机的热效率低，烧煤既费力又肮脏，所以后来又被烧柴油的内燃机代替。现在的船上大部分采用多个汽缸的低速柴油机。在巨轮上也有用涡轮机的，以柴油作燃料，先在锅炉内烧蒸汽，再用蒸汽推动涡轮机带动螺旋桨；或者用涡轮机发电，用电机带动螺旋桨，这样操纵更为方便。军舰还有用核动力推动的。螺旋桨一般安在船尾，可以减少水流的阻力。要求机动灵活的军舰装有两个甚至多个螺旋桨，可以使军舰很快地转弯。海洋调查船必须会在海洋里停泊不动，或者用很低的速度航行，可以在船的两侧装上小功率的螺旋桨推进器。
船的速度越高，耗费的能量越大，超过一定速度以后，耗费的能量几乎以立方的比例增加。目前民用船的速度一般都在10～20节之间，比较经济。只有担负战斗任务的军舰、缉私快艇和游览、运动用的快艇才达到30节以上的速度。
船转弯、调速不像汽车那样容易，尤其是万吨巨轮，惯性很大，要想叫它停住，得滑行几千米到十几千米，进出港时还常常不能“自理”，得用拖船拖着它走。船艉小小的舵是确定船航行方向的工具，庞大的船得听它的支配，现代的船都用电动操舵。
潜艇波浪的威力很大，能把万吨钢铁巨轮打得东摇西晃。船不但有左右的摇摆，还有前后的摇摆，有时还有扭动。没有坐船出过海的人常以为海洋就像诗人所描写的那样美丽雄壮，等到坐船出了海，尝到了晕船时那翻肠倒肚的滋味，才知道海洋的残酷。船摇摆的幅度太大，还会使船上的设备倾覆，仪器失灵，甚至使船翻沉。为了减轻船在波浪作用下的摇摆，在船的两侧装上小鳍，可在船左右摇摆时起稳定作用。在船舱里划出一部分装上压舱水，适当地调整，也可以使船平稳。
由于发动机不可能突然停车、倒车，因而要使船减速、停泊是比较困难的事。用桨叶角度可以操纵的螺旋桨能使小型的船在几秒钟内停住不动，可是对以15节速度前进的40万吨油轮用同样的方法控制的话，得前进4.5千米才能停得住。将船舷两侧的锚连同锚链抛下海，锚钩住海底，可以把船固定住，一般锚链的长度比水深要大几倍才行，可是如果水深超过500米时，锚就无能为力了，因为船上载不动那么长的锚链。即使抛了锚，船在风和流的作用下还会移动，随着涨潮、落潮时潮流的改变船会绕着锚旋转。要使船在停泊时不移动，完成钻探等任务，就要用多个锚，从船的不同部位分别抛下去。但这时船受风浪的作用特别厉害，抛锚有很大困难。不是有特殊要求，船都是单点系泊的。
卫星导航系统示意图先进的船的驾驶室里，各种仪器设备五花八门。有自动驾驶仪，能根据预先划定的航线操纵航行，还能根据气象导航台的指示修正航线。全球卫星导航系统GPS的接收机能根据天上21颗卫星发出的信号确定船位，还能精确地告诉你船的位置。用声学测深仪可以不断测出船下方的水深。声呐、雷达可以分别侦察水下、空中的障碍。通信设备可以用电磁波把船与全世界联系在一起。船体上有许多铁磁物质，船壳就是铁的，会屏蔽地磁场，干扰罗盘的工作。人们都有这样的经验，陀螺转动起来就能向一个方向前进，用同样的原理，用高速旋转的陀螺仪能保持稳定的参考方向，用这个方向代替容易受铁磁物质干扰的地磁场参考方向，这样做成的罗盘不会受铁磁的干扰。
海洋调查船除了推进和驾驶、导航外，船上还有系泊、起重用的绞车，抽水、抽油用的泵，通信设备，照明设备，生活设施，供电系统等，可以说是一座浮在海上的城市。
有些特殊用途的船必须专门设计。如前面已经提到的科学考察船和海洋调查船，必须适应千变万化的科学实验的要求。此外还有许多种专用船，如拖船、浮吊船、潜水母船、冷藏加工船、打桩船、铺缆船和水船等，都必须专门设计。拖船的拖曳力量要大，航速则不需要很高，船上的远航设备也可以简单一些，但它得能把比它本身大几百倍的船或平台、沉箱等工程设备拖着走，或者是顶推、侧推，帮助它们进出港、靠离码头、进入工作位置。浮吊船是海上的起吊设备，一般本身不会航行，要用拖船拖着走，上面有几十米高的吊杆、功率很大的绞车，能在海上吊起成百吨重的重物，进行安装调试。潜水母船上有潜水员潜水作业所需的装具、气体、减压舱和水下居住舱等设备，它的职责是带着潜水员执行潜水任务。冷藏加工船是一座海上的冷库和食品厂，可以把在海里捕捞的水产就地加工保鲜。打桩船能在海上给海岸工程和近海工程的设施打桩，在上面建造海上建筑物。铺缆船船艏有铺缆设备，专门用来在海上铺设海底电缆、海底光缆。水船专门为海上作业的船和缺乏淡水的岛屿运送淡水。
水对船的阻力比空气对船的阻力大得多。海豚游泳时不断跃出水面，可以增大前进的速度。水翼船、气垫船和掠海翼船等特种船也学了海豚的这个本领。
水翼船的船体下部装有水翼，低速航行时与普通船一样浮在水面上前进，船速增加时水流作用在水翼上产生升力，把船体前部托出水面，作用在船体前部的摩擦力和波浪阻力就都不存在了，总的阻力大约小了一半。水翼船还有两个优点，一个是受波浪的作用小，因此横摇小；一个是大部分船体在大气中航行，惯性比在水中小得多，发动机停止运转后，比水面船舶容易停船。
气垫船气垫船周围被橡胶制成的围裙围住，船底的风机向下鼓风时，在围裙所围的空间，船底和水面之间形成气垫，把整艘船都抬出水面，用空气中的螺旋桨使船前进。这样，船在水中所受的巨大阻力都不存在了。实际上气垫船的航行跟飞机更为接近。
水翼船和气垫船都要把船抬起来，所以不可能做得很大。海面的波浪如果较大时，它们就不能工作了，所以一般都把它们作为快速渡轮或近距离客船使用。
掠海翼船是一种介于船与飞机之间的交通工具。在海里滑行一段路以后，腾空而起，但又不像水上飞机那样升上高空，而是在海面以上不高的空中飞行。前苏联制造的“里海怪物”号能载100吨左右重量，飞行数百千米。这种交通工具是很有发展前途的，比飞机经济，比轮船快得多。
像鱼儿在水里邀游
当人们看到鱼儿在水里自由自在地游着的时候，很自然地就会想到，如果人也能像鱼儿那样在水里遨游就好了。
最早，渔民屏住呼吸，仅靠肺里的氧气潜到水下，采集海参、鲍鱼和海藻。古典小说《镜花缘》里描写了才女廉锦枫入海潜水为生病的母亲采海参的故事，梅兰芳还把这段故事改编成京剧。直到现在，在广东、海南还有很多下海采集海产品的潜水姑娘。一般人在海水中屏气停留的时间不超过1分钟，最有技术的人在海水里也只能待上3分钟，潜到几乎有0.7兆帕压力的66米深。这恐怕是人类所能达到的极限了。
深海潜水要想在水中潜得更深，停留时间更长，就得使人在水中能呼吸到氧气，耐受得住更大的压力。人的肺生来是在空气中呼吸的，在水中就会窒息，而且海水中的溶解氧太稀薄，远远不能满足人呼吸的需要。潜水员穿的潜水服能解决这个问题，把人和海水隔离开来。潜水员头上戴着金属头盔，面部前方有透明的观察窗，口鼻不会接触到水，可以在头盔里呼吸。金属头盔很结实，是一顶很牢固的安全帽。潜水服是硬的，但关节可以活动。脚下穿着笨重的铅靴，使潜水员保持直立的姿势，不会翻倒。潜水服的下部也有压铅，可把衣服拉平。呼吸气体的压力必须与外界海水的压力平衡，否则潜水员就会受到海水的压力，潜水服也会被压坏。压缩气体管、电源线和通信线路都放在橡胶管里，通到潜水母船上，这根橡胶管通常叫做脐带。训练有素的潜水员能在海水中观察、施工、检修和电焊。海岸工程和近海工程都少不了潜水员。潜水员拖着脐带在水下工作，有被脐带缠绕的危险。在浅海里，潜水员可以不用母船供给的气体，而用自己背着的压缩气瓶供气，还可穿柔软的潜水服，这样在水下活动时就灵活多了。
潜水员潜水员呼吸的空气加压后，其中的氮气也被加压，人呼吸进去以后，氮会溶解在血液中。压力达到一定程度，溶解在血液中的氮的浓度达到饱和，再增长停留时间也不会增加浓度。血液中过多的氮气能使人麻醉，还会堵塞血管，影响血液流通，这个症状叫做潜水病，严重时会使人死亡。潜水员在水下经受高压，血液中溶解有氮气以后，不能马上上升到海面。如果上升得过快，血液中溶解的气体突然失去压力，就会一下子蒸发出来，人就会受不了，甚至危及生命。所以潜水员在工作结束后，必须逐步减压，使血液里的气体慢慢释放出来，才能从高压环境回到常压环境中来；或者分段减压，上升一段，休息一些时间，再上升。有一种潜水舱，从母船上用钢缆吊着放到水下，里面可以加压，潜水员可以乘潜水舱下潜，到了预定深度再出去，进入水中。工作完毕，再回到潜水舱内，升到水面，再在舱内逐步减压。既然氮有这个坏处，是不是可以把空气中的氮去掉，让潜水员呼吸纯氧呢？也不行。氧虽是人不可缺少的好东西，可是过犹不及，吸高压纯氧能使人中毒。氮的比重比较大，高压氮使人呼吸困难，下潜深度超过30米时，要用比氮轻的氦掺到空气里。这种潜水方法叫做氦氮氧潜水。把氮去掉，只用氦氧混合气体的潜水叫做氦氧潜水。潜水员工作时血液中溶解的氦、氮达到饱和时，叫做饱和潜水。人在混合气体里说话，听起来像鸭子叫一样，根本听不清，于是又得解决通信问题，把变了调的声音再变回来，好让人听得清。用比氦更轻的氢代替氮时呼吸阻力比用氦更小，可是氢有爆炸燃烧的危险。美国人曾创造了686米的混合气饱和潜水记录。我国在上海建成500米饱和潜水系统，有加压水舱、过渡舱，潜水员不用潜到水里，可以在这个系统里模拟下沉的过程，在里面长期生活，进行各种作业。现在世界上公认的空气潜水作业深度为60米，氦氧常规潜水为120米，饱和潜水为200米。
常规潜水时潜水员需要长时间适应水下环境与回到常压环境，所以效率很低。饱和潜水的潜水员在工作间隙可在水下高压潜水舱内休息，而不必减压、加压，使工作效率大大提高。用钟形潜水舱还可以把工作环境罩起来，使潜水员可以在干的环境下操作。
承压潜水用的气体价格昂贵，潜水员还要有很长的适应时间，因此最好是使人完全与水隔离，避免承受海中高压。用单人常压潜水服可以解决这个问题。单人常压潜水服是用轻而结实的铁合金等金属制造的。潜水员在这种耐压的潜水服内，不受海水的高压作用。不过这种潜水服比承压潜水服笨重得多，潜水员穿着它工作更需要有较高的技巧。常压潜水服有人形、半人形和非人形等。
人也可以通过一种半透膜与周围海水环境进行氧和二氧化碳气体的交换，跟鱼一样。这种仿照鱼鳃做成的设备叫人工鳃。这种膜是添加血红蛋白的聚合物半透膜——血海绵，它能从海水中吸附溶解氧，集中在集氧器内，吸附一定数量氧使膜钝化后，通电把它激活。背上这种人工呼吸器后，人就可以在浅水里像鱼一样游来游去了。
