Крупным недостатком наших подводных лодок было то, что они не имели гидроакустических и радиолокационных станций, а перископные антенны появились на семи подводных лодках только в середине 1944 года. Все это ограничивало деятельность лодок в темное время суток, полностью исключало выход в бесперископные атаки, а для осуществления приема-передачи радиодонесения надо было всплывать в надводное положение.
За время войны противодействие противника все более нарастало. Если в начале войны участвовали только ограниченные силы бывшего норвежского флота и малочисленный финский отряд катеров, то уже 11 июля 1941 года на Север прибыла 6-я немецкая флотилия эскадренных миноносцев в составе пяти единиц, затем две подводные лодки и минный заградитель. В дальнейшем, особенно после того как были сорваны планы наступления немецких войск на Мурманск, в базы Северной Норвегии были перебазированы не только флотилии тральщиков, сторожевых кораблей, охотников за подводными лодками и эскадренных миноносцев, но и линейные корабли «Тирпиц» и «Шарнхорст».
В первые месяцы войны советские подводные лодки действовали позиционным методом. Для них вдоль побережья Норвегии было нарезано восемь позиций. Этот метод применяли, во-первых, из-за недостаточной подготовленности командиров подводных лодок, во-вторых, по причине отсутствия опыта в управлении развернутой в море группировкой подводных лодок у штаба флота, и, в-третьих, вследствие сложной обстановки на сухопутном фронте. Позиционный метод обрекал подводные лодки на пассивное ожидание целей в пределах обширных позиций.
В первые месяцы войны командиры подводных лодок при выходе в атаку выпускали по одной торпеде. Сказывалось влияние предвоенной боевой подготовки и требования руководящих документов. Успешность таких атак была низкой. Выполнив до конца сентября 1941 года 22 торпедные атаки, потопили всего четыре транспорта. Так, 27 июня подводная лодка Щ-401 под командованием старшего лейтенанта А. Е. Моисеева на рейде порта Варде одной торпедой атаковала стоявший на якоре транспорт. Но из-за большой дистанции (18 каб.) и допущенной ошибки в занятии огневой позиции торпеда в цель не попала. Кстати, это была первая атака советской подводной лодки в Великой Отечественной войне.
Низкая эффективность подводных лодок привела к тому, что в августе 1941 года нарком ВМФ Н.Г. Кузнецов в специальной директиве потребовал от подводников большей активности. Некоторые командиры подводных лодок, невзирая на разграничительную линию, проходившую вдоль берега, стали проникать на внутренние рейды и даже в порты противника. Первым это сделал командир подводной лодки М-172 капитан-лейтенант И.И. Фисанович. 21 августа он прорвался в порт Лиинахамари и атаковал разгружавшийся транспорт. Штаб флота только в октябре 1941 года упразднил разграничительную линию, ограничивавшую деятельность подводников вблизи берега.
С конца сентября 1941 года подводники перешли к стрельбе так называемым «английским способом», то есть залпом с временным интервалом, выпуская от двух до четырех торпед. Это не только повысило эффективность, но и дало возможность увеличить дистанцию стрельбы до 8 кабельтовых. 26 сентября командир подводной лодки Д-3 капитан-лейтенант Ф.В. Константинов первым выполнил двухторпедный залп, а затем 30 сентября и 11 октября он выполнил две атаки, выпустив одновременно по три торпеды в залпе.
2 октября 1941 года подводная лодка М-171 под командованием старшего лейтенанта В. Г. Старикова проникла в порт Лиинахамари, где атаковала торпедами два транспорта. При отходе подводная лодка попала в противолодочные сети и в течение двух часов, подвергаясь атакам глубинными бомбами, безуспешно пыталась их преодолеть. В отсеках не хватало кислорода, аккумуляторные батареи быстро разряжались. Командир принял смелое решение прорываться в надводном положении. Во избежание захвата подводной лодки противником было даже предусмотрено взорвать ее. Но в ходе начавшегося прилива на перископной глубине подводной лодке в конце концов удалось вырваться из сетей. За этот дерзкий подвиг и смелость командира наградили орденом Ленина, а остальных членов экипажа — орденами Красного Знамени и Красной Звезды.
С 1942 года на Северном флоте перешли к методу крейсерства подводных лодок в назначенном районе. Но новый метод мало чем отличался от предыдущего. Как и прежде, подводные лодки действовали одиночно, без взаимодействия и без сил обеспечения. Правда, районы их действия стали значительно большими. Чтобы облегчить поиск противника, подводным лодкам стали чаще сообщать данные разведки. Но пользы от них было мало, поскольку информация передавалась в темное время, когда лодка находилась либо на сеансе связи, либо на зарядке аккумуляторных батарей. Обнаруженные днем конвои уходили в другие районы и не всегда подводная лодка успевала выйти на их перехват.