Nu există nicio piesă hardware mai emblematică a Războiului Rece decât submarinul cu propulsie nucleară. Atât cu propulsie nucleară, cât și, în unele cazuri, echipate cu rachete nucleare, aceste submarine au înconjurat oceanele lumii de la lansarea primului submarin nuclear, USS Nautilus, în 1954. Astăzi, cinci națiuni (Statele Unite ale Americii, Rusia, Franța). , Regatul Unit și China) operează sute de submarine nucleare în întreaga lume. Pentru toate aceste țări, submarinele care lansează rachete formează o parte importantă a triadei nucleare, care include rachete terestre, bombardiere strategice și submarine cu rachete balistice (SSBN).
Un submarin nuclear are un avantaj imens față de ceea ce a înlocuit – submarinele cu motor diesel. Submarinele mari, militare cu motor diesel, care fuseseră construite încă din Războiul Revoluționar, aveau nevoie de aer pentru ardere pentru a genera electricitate pentru baterii. Timpul de scufundare a fost limitat la câteva zile la viteză mică sau la doar câteva ore la viteză maximă. Necesitatea reapariției submarinelor pune la suprafață prezintă un risc mare de atac. În schimb, submarinele cu propulsie nucleară sunt autoalimentate, iar timpii lor de scufundare sunt, în general, limitati doar de hrana disponibilă și de sănătatea mentală a echipajului. Un submarin nuclear modern poate funcționa toată durata de viață de 20 sau 40 de ani fără realimentare.
Submarinele nucleare tind să fie extrem de scumpe, la fel de costisitoare precum cele mai scumpe și sofisticate bombardiere aeriene. Submarinul din clasa Virginia, o serie în curs de construcție pentru Marina Statelor Unite, costă aproximativ 1.8 miliarde USD (dolari SUA) pe unitate, în parte din cauza lipsei de economii de scară și a cerințelor ridicate de siguranță și fiabilitate. Coca submarinelor trebuie să fie realizată într-o manieră foarte precisă pentru ca submarinul să poată susține cele mai mari presiuni posibile pe carenă în timpul scufundărilor adânci. Submarinele nucleare moderne au o adâncime de testare (adâncimea maximă permisă în timpul operațiunilor de pace) de aproximativ 1,600 de picioare (488 m), moment în care presiunea este de aproximativ 48 de ori mai mare decât la suprafață.
Submarinele nucleare, operate numai de puterile nucleare ale lumii, sunt în general împărțite în două clase: submarinul nuclear de atac și submarinul nuclear cu rachete balistice. Submarinele de atac, cum ar fi clasa Seawolf, Los Angeles și Virginia, sunt înarmate cu zeci de torpile și rachete de croazieră, care pot lovi ținte la sute de mile distanță. Submarinele cu rachete balistice, cum ar fi clasa Ohio, transportă fiecare 24 de rachete balistice Trident cu vârf nuclear.