古代誕生的水中爆炸性火器在近代逐漸發展完善。在為了各自的信仰而手足相殘的美國南北戰爭中，近代水雷獲得了首次充分的運用，南北雙方都有大量的艦船命喪水雷之手，“南北花旗之戰始為伏雷以捍海口”。當時的水雷外形千奇百怪，大小也不盡相同，通常是懸浮在水中，利用電線與岸上的擊發裝置相連，由岸上觀察站的控制人員控握時機采用電擊發引爆。此外也有通過自身的觸發裝置直接引爆的自動觸發水雷，不過這種不長眼睛的水雷經常會六親不認，幹些大水沖了龍王廟的勾當，因而被認為不如電發水雷可靠。盡管水雷兵器自身威力巨大，對艦船有很大的威懾力，但與在古代遇到的挑戰壹樣，存在有與生俱來的缺陷，就是只能株守防禦，用於被動防守港口等，而無法主動出擊攻敵。為了解決這對矛盾，美國人在南北戰爭中創造過勉強能夠主動出擊的圓柱形魚雷，以及在水底暗送水雷攻敵的早期潛水艇，不過這些設計復雜繁瑣的兵器都並不完善可靠，因而沒有多少實用價值。
不久，幾種看似簡單但更為實用有效的設計出現了。首先是拖雷，即拖帶水雷，設計思路非常的簡單，軍艦用繩索拖曳著水雷航行，遇到敵船時，通過調整航向，使在艦尾之後遠遠拖著的水雷碰上敵艦，從而達到攻擊目的。最初只是在軍艦艦尾綁縛1根繩索拖曳水雷，到後來發展為綁縛2根，各與軍艦成30度角，比綁縛1根的效果要好。另外還有壹種設計，在蒸汽小舢板上安裝8－9米長的鐵桿，將小型水雷綁縛在鐵桿的桿首，平時鐵桿縮在艇中，接近目標後驟然伸出，“掣桿發之”，以攻擊敵艦，這種爆炸武器被稱為桿雷，搭載桿雷的小艇則叫作桿雷艇。拖雷艇經過多方試驗後，發現存在使用難度大，成功率小，危險系數高等負面因素，因而沒有被大量采納運用，只有俄羅斯等壹些國家早期進行了裝備，而桿雷艇雖然較拖雷艇更為可靠，但是這種小型船艇要攻擊敵艦，必須冒著槍林彈雨突擊到離目標極近的距離上，危險性很大，而且因為桿雷艇的碰桿長度有限，桿雷觸發爆炸時產生的巨大余波，很可能波及近在咫尺的己艇，“桿之長度有限，即能掩擊，慮難自全”，頗有壹些自殺武器的意思，因而各國海軍對這種搞不好就會玉石俱焚的玩意也都不同程度持有保留態度。拖雷、桿雷，這兩種不夠成熟的海戰武器，可以看作是近代發展水中自航爆炸性武器的開端，很快，壹種在兵器史上占有重要地位的特殊水雷就出現了。
羅伯特·懷特黑德（Robert Whitehead），是英國壹個棉花漂白商的兒子，自幼就對機器設備有股子天生的興趣，14歲時曾跟隨壹個工程師充當學徒，周遊歐洲推銷紡織機械，眼界為之大開。1856年開始，落足在奧地利壹家機械公司擔任工程師、經理，意奧戰爭期間這家公司受命為奧地利海軍大量制造提供艦船機械設備，懷特黑德於是藉此開始涉足海軍技術領域。得到好友奧地利海軍上校盧俾士（Giovanni Luppis）有關魚形機動水雷設想的啟發，1866年，懷特黑德在奧地利的飛雄門（今克羅地亞港口城市裏耶卡）成功制造並試驗了世界上第壹條自航的水雷，據目擊者記錄，這個鋼制細長的水雷兩頭尖銳，外形非常像海豚或魚，當時中國因此就將這類魚型的水雷命名為魚雷，漢語中的魚雷壹詞就這樣誕生了，在後來天津北洋水師學堂魚雷專業的教材中，對這壹命名的來由有十分精彩的記述，“……其身圓長，前後體尖，頭有圓嘴，後有雙輪，能以行駛。似魚有翅有尾，能自上下，駛行水中，如魚之遊泳，有魚之形，有雷之力，行速力猛，能擊沈敵船，故謂之魚雷”。現在看來，當時懷特黑德試制的這條魚雷已經初步具備了現代魚雷的許多重要特征，魚雷的頭部可以使用裝滿炸藥的戰雷頭，或者采用訓練用填充砂石（後改進為內部采用鐵餅和木框架結構）的操雷頭，魚雷中部則是壓縮空氣艙，中國稱為天氣艙，儲存在內的壓力為370磅/平方英寸的壓縮空氣通過帶動尾部的雙缸V形發動機，驅動僅有的壹個螺旋槳葉轉動（後期型號的魚雷上開始采用***軸反轉雙螺旋槳，即雙輪），從而達到自航的效果，盡管這種魚雷的射程僅僅只有200米左右，定深和航向控制等設計上都存在很多不足，但畢竟這是水中兵器發展史上破天荒的第壹次，圓了人類千年以來關於自航武器的夢想，這種能夠自己航行、主動出擊攻敵的特殊水雷讓各國海軍界為之震驚，懷特黑德和他的魚雷由此名載史冊。由於魚雷能夠直接威脅當時軍艦防護最為薄弱的水下部分，世界海軍的艦船設計、戰術思想、作戰樣式受此影響，開始發生翻天覆地的變化。
懷特黑德的英語單詞直譯成中文的意思是白頭，因而懷特黑德魚雷在中國又被稱為白頭魚雷。經過對最初型號的不斷改進，白頭魚雷的設計漸趨成熟，1872年，懷特黑德在奧地利飛雄門開設專門的魚雷工廠，開始批量生產魚雷，懷特黑德的母國英國也不惜重金購得專利，在烏理治兵工廠制造白頭魚雷。其他如俄國、法國等國也看到了魚雷武器的使用前景，紛紛解囊購入，並開始自行仿制，在各國五花八門的白頭魚雷翻版、盜版型號中，最卓有成效的是德國。設計制造的起初，白頭魚雷外殼的材料使用的是鋼，鋼雖然材質堅硬，但是不耐腐蝕，經常性地浸濡水中，雷殼不可避免地會被銹蝕，對於需要頻繁在水中練習發射和回收的魚雷，這個缺陷是令人頭疼的。當時以冶金工業聞名於世的德國，在金屬鑄造加工技術方面足令各國無法望其項背，德國刷次考甫（SchwartzKopf）工廠在分析、仿造白頭魚雷的基礎上，對雷殼的材料進行了更換，舍棄容易銹蝕的鋼鐵，嘗試改為使用壹種特殊的材料——磷銅，即在克虜伯公司用於生產火炮的炮銅內加入磷青，從而去除銅材內的雜質，使得銅質更為堅綿耐腐蝕，這種磷銅的制造方法在德國是不傳之密，似乎是可以要對應被稱為白頭的英國魚雷，中國史籍中給可靠耐用的德國刷次考甫磷銅魚雷取了個略顯古怪的名字，黑頭魚雷。白頭、黑頭成為了近現代世界上兩種最負盛譽的魚雷類別，二者間此後不斷在魚雷的性能方面展開競賽，為魚雷兵器的發展起到了極大的推動作用。
魚雷誕生後不久，即引起各國註意，開始大量進入各國海軍。魚雷的使用方法，起初大都是在船面設置發射槽，或者直接借助原始的魚雷發射架拋射到海中，甚至幹脆由人來驅動發動機轉動後扔到海裏，之後才逐漸開始采用管裝發射裝置，即魚雷發射管。1876年，英國建造了世界上第壹艘專門以魚雷作為主戰武器的軍艦——“閃電”號，這艘排水量僅有32.5噸的小艇，開創了艦船史上壹類新型的艦種——魚雷艇，“閃電”號長25.76米，寬3.28米，吃水1.57米，采用汽車式鍋爐，主機功率460匹馬力，擁有在當時海軍中非常驚人的19節的高航速，這種高航速的設計是19世紀乃至現代魚雷艇的***同特征，與魚雷艇的使用戰術有密切關系，攻擊時高速突襲，發揮出其不意的效果，而且能逃避敵方火力的攻擊，由於魚雷艇自身武器單壹，萬壹沒有命中目標，撤退時更需要極高速度，飛奔絕塵而去，因而乘坐在魚雷艇中頗有壹點現代沖鋒舟、摩托艇的感覺。從外形看起來，這艘小船的船體部分就是豪華的機動汽艇，然而艇首甲板上赫然出現壹個看似比較怪異的魚雷發射管，魚雷艇後方還有個奇特的小型司令塔，在艇的中部兩側，露天各有壹輛魚雷運輸車，裝填時沿著軌道將這裝載魚雷的小車推至魚雷管後部進行裝填。顯然，“閃電”的設計並不適合實戰，因為在露天甲板上設置魚雷運輸車是極為危險的事情，高速航行時，在艦面工作的人員會遭受風浪和敵方炮火的雙重威脅，實際上，“閃電”只是魚雷艇這壹新艦種的驗證艦，屬於概念性武器。在此基礎上，1878年，英國第壹種成熟型的魚雷艇誕生出來，法、俄、意等傳統海軍強國也緊隨其後，建造裝備魚雷艇。19世紀中期之後開始誕生的魚雷艇，主要分為大艇、小艇兩種，大艇噸位較大，除了魚雷發射裝置外，壹般還配有數門小口徑的速射炮作為自衛武器，這種艇的壹支後來逐漸發展進化為近代驅逐艦，而小型魚雷艇噸位小，載煤有限，而且不耐波濤，自航能力差，通常是附帶在大型軍艦或專用躉船上壹起出海，到達作戰海域後吊放至水中，發揮奇兵的作用。
隨著魚雷和魚雷艇的出現，世界的海洋上開始更加熱鬧起來。但是需要引起今天註意的是，當時的魚雷兵器雖然威力巨大，但可靠性並不樂觀，偏離航向是司空見慣的事情，甚至1879年智利和阿根廷的海戰中，還出現了發射出去的魚雷自己掉頭跑回家自擺烏龍的離奇事件。而且，早期的魚雷射程普遍較短，高速發射時壹般在2、300米左右，低速發射時可以達到500米，在槍林彈雨中，要逼近到如此近的距離上發射魚雷，顯然對發射人員的心理素質有著極高的要求，英國海軍章程就明確規定，“雷艇必用敢死之士”。除了射程短、航向不準外，當時的魚雷定深也極為繁瑣復雜，必須統壹在維修車間進行定深後再裝上艦船，作戰過程中就無法再調校定深，壹定程度上也影響了魚雷命中的精度。盡管有諸多不足，但是魚雷作為19世紀海軍中最新潮、最具威力的武器，開始得到了廣泛的使用，並對火炮這壹傳統的海上利器提出了挑戰。