Всегда заметный на поверхности след советских торпед долгое время создавал проблемы их подводным лодкам[26]. Их сразу преследовали и атаковали немецкие быстроходные катера, а командиры были не в состоянии определить результаты пусков своих торпед. Они могли судить об успешности пуска, только если слышали в акустические аппараты глухие взрывы своих торпед. Поэтому происходили ошибки в подсчетах потопленных кораблей, как это, например, произошло с командиром Луниным, который на лодке К-21 атаковал линкор Tirpitz и посчитал, что повредил его.

12 мая 1942 года К-23 под командованием капитана 2-го ранга Потапова, с командиром дивизиона Магометом Имадонтшировичем Гаджиевым на борту, вступила в орудийную дуэль с тремя противолодочными кораблями: UJ-1101, UJ-1109, UJ-1100. Командир немецкой флотилии, капитан 3-го ранга Вундерлих, при поддержке появившегося на его призыв о помощи Ju-88, сумел наконец одолеть К-23, несмотря на мужество и настойчивость ее экипажа. Обстреливая советскую лодку снарядами, он вынудил ее уйти под воду, причем его охотники за подводными лодками шли рассредоточенным строем, и потопил ее. 23 ноября 1942 года Гаджиеву посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза. Первый дивизион, которым он командовал, потерял по очереди командиров: Котельникова (K-22) – 8 февраля и Хомякова (К-1) – в конце августа. Лунин принял должность погибшего Хомякова. В 1944 году командиром дивизиона стал Августинович и оставался им до конца войны.

Адмирал Кузнецов должен был учитывать тяжелые потери советских подводных лодок на севере. Строить новые лодки в Полярном и в Мурманске было сложно. Тем не менее в Архангельске заканчивались испытания двух лодок типа Л и трех типа М. Чтобы восполнить потери, в августе Москва откомандировала из Владивостока в Мурманск два минных заградителя, которые входили в состав 3-го дивизиона на Тихом океане. Л-15 (Комаров) и Л-16 (Гусаров) должны были пройти у Алеутских островов вдоль североамериканского побережья, затем через Панамский канал и далее снова на север через Исландию к советскому порту; в целом 17 000 морских миль. Однако 13 октября Л-16 была обнаружена японской подводной лодкой I-25 (капитан Тагами), возвращавшейся домой после обстрела американского побережья. Тагами принял ее за американскую лодку, торпедировал и потопил2.

С-54 (Братишко), С-56 (Щедрин), С-51 (Кучеренко) и С-55 (Сушкин) под командованием капитана 1-го ранга А.В. Трипольского вышли из Владивостока. После долгого пути, в течение которого их постоянно преследовала штормовая погода, в начале мая они пришли в Мурманск.

Шесть других подводных лодок (четыре «Сталинца» и две «Малютки») летом 1943 года были переброшены с Каспийского моря по речным каналам в Архангельск. Вместе с тремя поврежденными и на месте отремонтированными подводными лодками (Щ-403, Щ-422, Л-20) и пятью новыми «Малютками» в начале 1943 года в Баренцевом море в боевом применении находились 23 лодки, которые были объединены в пять дивизионов. 6-й дивизион (Фисанович) был сформирован позже из оставшихся «Малюток». Так как многие из этих лодок нуждались в ремонте и некоторые не способны были больше выходить в море, Москва с Лондоном договорилась о доставке в СССР английских подводных лодок в обмен на четыре итальянские подводные лодки из репарационных платежей.

В конце июля 1944 года советские моряки приняли в Англии подводные лодки Sunjish, Unbroken, Unison, Ursula, которые были переименованы в B-1, B-2, B-3 и B-4. После короткого обучения экипажей 4 лодки вышли из британской гавани под командованием капитана 1-го ранга Героя Советского Союза А.В. Трипольского, находившегося на борту B-2, и взяли курс на Баренцево море. Трагическое недоразумение привело к гибели лодки B-1 в 220 морских милях севернее Шетландских островов. Ее командир Фисанович, который командовал ранее М-172, сошел с предписанного курса и был обнаружен самолетом «Либерейтор» берегового командования ВВС Великобритании. Вместо того чтобы ответить на условные сигналы опознавания, Фисанович ушел под воду. «Либерейтор» посчитал, что имеет дело с немецкой подводной лодкой, подверг B-1 бомбардировке и потопил ее. Другие подводные лодки в октябре без инцидентов прибыли в Мурманск и начали свою боевую службу.

В конце 1942 года СССР на севере, так же как в других операционных районах военных действий флотов мира, отменил некоторые слишком строгие, ограничивающие возможности действия служебные инструкции. До этого времени подводные лодки, за редким исключением, должны были атаковать противника орудийным огнем. Торпеда могла использоваться лишь в виде исключения по большим кораблям, и даже в этом случае служебная инструкция предписывала применять одну торпеду по одному атакуемому кораблю. Теперь право принимать решение на применение орудия или торпеды было предоставлено командирам, и они могли в вышеупомянутом случае использовать залпы из нескольких торпед, вследствие чего вероятность поражения цели увеличивалась. Другое важное изменение: вместо того чтобы находиться в заданном районе и ждать, пока противник войдет в зону действия подводной лодки, было разрешено вести поиск противника в зоне расширенных границ.

В 1943 году началось проведение операций подлодками совместно с авиацией, и на подводные лодки был установлен первый сонар. 5 апреля М-171 провела свою первую акустическую атаку.

21 августа 1943 года С-101 (Трофимов) северо-восточнее архипелага Новая Земля пуском трех торпед на удалении 700 метров потопила лодку U-639 (обер-лейтенант Вальтер Вихман), которая осталась единственной лодкой, потопленной советской подводной лодкой в 18 боестолкновениях между лодками с одинаковым вооружением. В 120 рейдах в 1943 году советские подводные лодки провели 81 атаку и потеряли 10 лодок. За три последующих года войны они уничтожили транспорт Blankense (3236 брт), некогда французское и захваченное немцами грузовое судно Ange-Shaffino, потопленное 22 апреля 1942 года лодкой М-172 (Фисанович). Несмотря на сильную охрану лодкой С-55 (Сушкин), 12 октября был потоплен транспорт Ammerland (5881 брт). Танкер Eurastadt (1118 брт) потоплен лодкой С-56 (Щедрин), которая 27 января 1944 года также вывела из строя судно Watherland (5096 брт).

В 1944 году ввели в эксплуатацию первые торпеды с электроприводом, и впервые подводные лодки были оснащены антеннами радиоперископа и радиолокатора. В мае—июне начали применять в операциях группы, состоящие максимум из 14 лодок, чьи атаки тщательно координировались авиацией. Используя такую тактику, им удалось атаковать немецкие конвои, шедшие за минными полями очень близко к побережью, рассеять и потопить несколько кораблей противника. Щ-402 (Каутский) в сентябре в своем шестнадцатом выходе была по ошибке потоплена своим самолетом. С июня русские проводили бомбардировки занятых немцами норвежских портов. В массированных воздушных налетах принимало участие до 200 самолетов.