Kendaraan kecil, biasanya berawak manusia, yang dirancang untuk menyelam jauh di bawah permukaan laut disebut kapal selam mini. Tidak seperti kapal selam biasa, kapal selam mini biasanya bergantung pada kapal pendukung untuk peluncuran, pengambilan, dan pengisian daya, dan beroperasi selama beberapa jam, bukan berminggu-minggu.

Lambung tekan yang tebal, seringkali berbentuk bulat untuk kekuatan, melindungi para penghuninya. Jendela pengamatan, pendorong, manipulator, dan sensor ilmiah memungkinkan pengamatan dan pengambilan sampel. Kapal selam terkenal seperti Alvin telah membawa para ilmuwan ke lubang hidrotermal, palung laut dalam, dan bangkai kapal Titanic. Daya baterai, sistem pendukung kehidupan, dan komunikasi dengan permukaan membatasi durasi penyelaman.

Kapal selam berawak memberikan kehadiran yang tak tertandingi untuk manipulasi kompleks dan pengambilan keputusan secara real-time. Kapal selam ini dilengkapi dengan kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh dan otonom yang dapat berada di bawah air lebih lama dan pergi ke tempat-tempat yang terlalu berisiko bagi manusia. Pengalaman melihat dari jendela pengamatan ke arah cerobong asap hitam aktif atau hewan yang belum pernah dilihat sebelumnya terus menginspirasi ilmu pengetahuan dan minat publik terhadap laut dalam.

Hanya ada beberapa lusin kapal selam berawak yang mampu mencapai kedalaman jurang di dunia ini.