Съемка подводных объектов, или гидрографическая съемка, раньше требовала методов, сильно отличающихся от наземной съемки, по двум причинам: геодезист обычно перемещался, а не стоял на месте, и картографируемая поверхность не была видна. Первая проблема, затрудняющая определение координат, кроме как вблизи суши или на отмелях, решалась с помощью мертвого отсчета между точками, установленными с помощью астрономических фиксаций. По сути, траверс проходится по пеленгу корабля, измеренному по компасу, а расстояния получаются либо путем измерения скорости и времени, либо с помощью современного журнала, который напрямую записывает расстояния. Эти данные необходимо часто проверять, поскольку, какими бы точными ни были журнал, индикатор воздушной скорости и компас, путь корабля или самолета не совпадает с его курсом. Поперечные течения или ветры постоянно отклоняют судно от курса, а те, что дуют по курсу, влияют на скорость и расстояние, пройденное над землей.
До появления подводного эхолота и телевидения единственным способом составления карты морского дна для гидрографа было периодически выбрасывать за борт зондирующую линию со свинцовым грузом на конце и измерять длину линии, которая выплачивалась при ударе груза о дно. Линия размечалась в саженях, то есть в единицах, равных одной тысячной морской мили, или примерно шести футам (1,8 м).
Очевидно, что зондирование с помощью свинцовой линии очень медленное, особенно в глубоких водах, и внедрение эхолота в начале XX века ознаменовало значительное улучшение ситуации. Это стало возможным благодаря изобретению электронных устройств для измерения коротких промежутков времени. Эхолокация основана на определении промежутка времени между передачей короткого громкого шума или импульса и его возвращением от цели, в данном случае от дна моря или озера. Звук проходит в воде около 5 000 футов (1 500 метров) в секунду, поэтому точность измерения временных интервалов в несколько миллисекунд дает глубину в пределах нескольких футов.
Температура и плотность воды влияют на скорость прохождения звуковых волн через нее, поэтому необходимо делать поправки на изменения этих свойств. Отраженные сигналы регистрируются несколько раз в секунду на движущейся полоске бумаги, показывая в масштабе глубину под курсом судна. Эхо-сигналы могут также показывать другие объекты, например, косяки рыб, или выявлять двойственную природу дна, где слой мягкого ила может перекрывать камень. Изначально измерялась только глубина, которая находилась непосредственно под кораблем, оставляя промежутки между следами корабля. Более поздние изобретения, в том числе гидролокаторы с боковым наведением и телевизионные камеры, позволили заполнить эти пробелы. Хотя измерения глубин вдали от пути судна не столь точны, на снимках можно обнаружить любые опасные объекты, такие как скалы или затонувшие корабли, и затем направить судно для их детального обследования.
Современные методы фиксации положения с помощью радара значительно упростили этот процесс, поскольку местоположение судна теперь известно непрерывно с привязкой к стационарным станциям на берегу или к спутниковым трекам. Другая современная техника — использование снимков, сделанных с самолетов или спутников, для определения наличия и формы отмелей и планирования их детального обследования.
Альтернативой использованию радиолокационных или спутниковых сигналов для непрерывной и автоматической регистрации положения судна является применение инерциальных систем наведения. Эти устройства, разработанные для военных нужд, фиксируют каждое ускорение, возникающее при движении судна из известной точки старта, и преобразуют их и прошедшее время в непрерывную запись пройденного расстояния и направления.
Для детального изучения морского дна в днище зонда вырезали углубление, в которое помещался заряд смазки для взятия образца с морского дна. Сегодня телевизионные камеры можно опускать для передачи изображения обратно на исследовательское судно, хотя дальность их действия ограничена степенью проникновения света в воду, которая часто бывает мутной. Обычные камеры также используются в паре для создания стереоскопических изображений подводных сооружений, таких как буровые установки или обломки древних кораблей.