20世紀初，潛艇開始正式出現在各海軍強國序列中。不過那時的潛艇技術還處在朦朧期，各國都是在探索中前行。
日本海軍也不例外。不過作為技術後進國家，日本的早期潛艇技術探索多為進口別國的試驗性裝備研究。不僅進展不大，而且國產化率較低。
一戰前夕，意大利老牌工業企業菲亞特公司自行設計出了一種潛艇。日本聞訊後立即與菲亞特公司接洽，詢問能否購買這型潛艇的設計方案。菲亞特公司自然同意了這筆合同。
1915年7月，日本川崎重工公司與菲亞特公司簽定合同，正式購買了菲亞特新式潛艇的專利。按照合同中技術轉移規定的一部分，日本將派遣專家赴意大利菲亞特的造船廠學習潛艇製造技術。就這樣，7位日本工程師冒著被德國潛艇伏擊的危險，不遠萬里來到意大利學習如何製造潛艇。學滿一年後，再冒著被德國潛艇伏擊的危險不遠萬里回到日本準備製造潛艇。
日本取菲亞特公司名字中的首字母F，將這型新潛艇稱為F1型潛艇。1917年1月，F1型潛艇首艇開工建造。
按合同規定，日本將先按意方提供的圖紙自行建造2艘潛艇艇體和艇上大部分設備，但潛艇用柴油機則要使用菲亞特公司原裝產品。一戰期間歐洲各國自身的裝備尚且應接不暇，是在沒法對日本訂購的相關設備保證進度。這樣拖來拖去，首艘潛艇到1920年3月才竣工。日本海軍將其編號為呂1。二號艇於1918年7月開工，1920年4月竣工，編號呂2。
F1型潛艇水下排水量1047噸，長65.58米，寬6.07米，水面最大航速18節，水下最大航速8節。該型潛艇武器為一門75毫米艦炮，5具457毫米魚雷發射管，魚雷基數8枚。
日本海軍接收F1型潛艇後，認為其艇體強度存在一定問題。F1型潛艇的最大僅為潛深20米。另一方面，F1型潛艇上的很多設備日本已經能夠國產化。於是日本啟動了F2型潛艇的製造工作。F2型潛艇的外形和技術數據與F1型潛艇基本一致。F2型潛艇的變化為：最大潛深提升至30.5米，水面航速降為14.27節，將75毫米艦炮換裝為一挺機槍。F型潛艇共建造了3艘，編號為呂3~呂5。
不論是F1型潛艇還是F2型潛艇，日本海軍在使用過後都不滿意，評價不高。詬病之處除了前面提到的艇體強度問題，還包括柴油機可靠性不高，故障頻發。不要說比起讓日本人驚豔的德國潛艇，就是比起幾乎同時引進的英國潛艇都差距不小。
同時，該型潛艇的巡航速度也過慢，難以跟上艦隊速度。實際上，意大利海軍自己都沒看上菲亞特公司的設計。這樣的結果，毫不稀奇。總之，這批東西算是砸手裡了。
滿腹牢騷的日本海軍只好湊湊合合將這批潛艇用到30年代，九一八事變後，日本陸海軍都獲得了大量撥款。腰包更鼓的日本海軍迫不及待地將F1型和F2型潛艇全部退役。
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