在世界海军史上，德国海军曾经进行过两次大规模自沉行动，两次行动都以“彩虹”作为沉船的信号，因此世人把德国的沉船行为称为“彩虹行动”。从19世纪末期到第一次世界大战，德国为了对抗英国海军，决心建立一支庞大的远洋舰队。当时的德国海军元帅提尔皮茨是个极有远见的人，希望这支舰队能与英国本土舰队相对抗。对提尔皮茨提出的扩充德国海军舰队的计划，德皇威廉二世非常热心，对提尔皮茨寄予了厚望，大力支持海军扩军计划。不久，威廉二世封提尔皮茨为伯爵，使提尔皮茨获得了“永远的提尔皮茨”这样一个外号。
因为威廉二世身边的大臣像走马灯一般替换，但提尔皮茨却永保地位。就连德皇的弟弟海因里希与提尔皮茨争吵后，也被德皇以有名无实的晋升方式调走。1898年，提尔皮茨修改《海军法》，开始了重新组建海军的过程。第一舰队包括17艘战列舰、9艘大型及26艘小型巡洋舰和其他小型舰只。这个规模的建设计划将使德国舰队具有对抗法国海军的实力。1900年，提尔皮茨再次修改《海军法》，计划于17年内将德国海军建成一支有2艘旗舰、36艘战列舰、11艘大型和34艘小型巡洋舰的大洋舰队。提尔皮茨毫不掩饰他的野心，宣布：“新建大海军的目的，是使最伟大的海权国家都不敢挑战德国，否则就有使自己覆亡的危险。”
提尔皮茨的备战计划刺激了英国，引发了新一轮的海军军备竞赛。英国人本来想稍稍放缓步伐，减少财政上的巨大压力。但面对疯狂备战的德国海军，英国海军官员丘吉尔指出，欧洲最大的军事强国想同时成为至少第二大海军强国，这是改变欧洲平衡的一个重大意义的事件。英国海军决心维护世界第一的地位，加快舰艇建造计划。英国海军第一大臣费舍尔说：“德国舰队应该像丹麦舰队一样被消灭掉！”1906年，英国“无畏”号战列舰下水，引起世界轰动。在“无畏”号下水以前，德国海军对此没有充分的思想准备，不过已经开始对1901年以前旧战列舰进行改造，加强旧战列舰的装甲防护。德国不甘心落后，提尔皮茨决心向英国海军学习。他再次修改《海军法》，计划使德海军力量在1914年拥有13艘无畏级战舰、5艘战列巡洋舰、22艘旧战列舰、32艘巡洋舰、114艘驱逐舰和30艘潜艇。在威廉二世的全力支持下，德国海军加快了舰艇的建造进度。德国海军的第一批新型战列舰不久被设计出来。与“无畏”号有所区别的是，拿骚级战列舰采用6座双联装279毫米主炮塔，口径比“无畏”号的304毫米小，然而射速却快得多，能够保证在每个船舷方向都有八门主炮射击，这样就比“无畏”号的火力强很多。在动力上，德国造船厂尚没有掌握“无畏”号使用的大型蒸汽轮机技术，拿骚级战列舰仍然使用落后的三缸往复式蒸汽机。
1907年，提尔皮茨向造船厂下达建造拿骚级战列舰的订单。威廉港皇家造船厂负责建造“拿骚”号，不莱梅的威塞尔船厂、斯德丁的伏尔甘船厂和基尔的日耳曼尼亚船厂建造其他三艘。四舰均属于第一战列舰队。拿骚级战列舰是德海军为对付英国海军“无畏”号战列舰而建造的首级无畏舰。共建成四艘，分别以普鲁士王国的四个省份拿骚、威斯特法仑、莱茵兰、波森命名。1907年，德国建造的4艘无畏级战列舰，标准排水量为18873吨，主炮口径为280毫米，航速达到19.5节。与英国的战列舰相比，德国战列舰在航速和主炮口径上弱一些，但德国舰防御力高，指挥塔装甲厚400毫米，水线部分厚300毫米。拿骚级战列舰的命运怎样呢？在日德兰海战中，4艘拿骚级战列舰都受了轻伤。在战争的其他时间里，因英国海军对德国舰队的封锁，4艘战舰多次尝试从北海突围出去。“威斯特法仑”号还曾参加过芬兰独立战争，援助德军攻下芬兰大公国。第一次世界大战结束后，破旧的拿骚级战列舰并不在赔偿名单上，协约国准许德国保留旧战列舰。由于德国主力舰队在英国的斯卡帕湾自沉，协约国指定引渡这4艘旧战列舰补充损失。4艘战舰均在20世纪20年代初解体拆毁。由于德国和英国的海军军备竞赛进入白热化，拿骚级战列舰很快就落后了。
自1909年起，德国海军发现英国海军正在建造安装343毫米口径主炮的无畏舰，认为本国战列舰上的280毫米主炮火力不足，决心在新建的4艘战列舰上安装口径为305毫米的火炮，即赫尔戈兰级战列舰。为了推动加重了的战列舰，不得不在赫尔戈兰级战列舰上安装三座烟囱。赫尔戈兰级战列舰以德国的4个地区命名。赫尔戈兰岛是德国用非洲的桑给巴尔岛与英国交换的，是德国在北海上的重要军事基地。4艘赫尔戈兰级战列舰多次参加第一次世界大战。在日德兰海战中，4舰在战斗中均受创。第一次世界大战结束后，4艘战列舰都被抵偿给协约国。“赫尔戈兰”号抵偿给英国，“奥斯特弗里斯兰”号抵偿给美国，“图林根”号抵偿给法国，“奥尔登堡”号抵偿给日本。因4艘战列舰已经落后，协约国把它们报废出售了。德国海军自1904年在“吕贝克”号轻巡洋舰上试验过蒸汽轮机后，对蒸汽轮机进行了大型化改进工作。技术逐渐成熟后，皇帝级战列舰开始用蒸汽轮机作为驱动力。作为德国舰队最大的主力舰，5艘皇帝级战列舰在第一次世界大战期间是德国舰队的核心力量。皇帝级战列舰分别为：“皇帝”号、“腓特烈大帝”号、“皇后”号、“阿尔伯特国王”号、“路易特波尔德摄政王”号。作为新技术的试验，“路易特波尔德摄政王”号本想安装柴油机，但技术不成熟只好放弃。 5艘皇帝级战列舰参加了日德兰海战和1917年对俄国的海战，战后5舰全部自沉在英国的斯卡帕湾。国王级战列舰是采用全部主炮沿中轴布置的战列舰。
在舷侧齐射时，能够保证每个方向10门主炮同时射击。国王级战列舰仍使用12英寸口径主炮，在威力上不如英主力舰。国王级4艘军舰参加过日德兰海战。除“威廉王储”号外，另外三舰均在日德兰海战中受伤。“威廉王储”号于1916年11月被英国的潜艇击伤。1917年3月，“威廉王储”号与“大选帝侯”号相撞受伤。1917年10月，德国海军在波罗的海与俄国海军交战，4艘战列舰都参战了。“大选帝侯”号触雷受伤，“国王”号和“王储”号与两艘俄国老战列舰交战，击沉一艘，重创一艘。第一次世界大战结束后，国王级战列舰被引渡到英国，后在“彩虹行动”中自沉。只有“边境总督”号被打捞后解体。其他三艘战列舰的残骸于20世纪60年代卖给英国，仍长眠在海底，成为各国潜水爱好者的珍爱之物。第一次世界大战前英国为日本建造了“金刚”号战列巡洋舰，装备了356毫米口径的主炮。英国海军“伊丽莎白女王”号装备了381毫米主炮。德国海军深受刺激，德皇命令克虏伯兵工厂研制380毫米口径的主炮，并命令造船厂设计新一级搭载这种巨炮的超级无畏舰--拜恩级战列舰。当时，与英美等国油煤混烧为动力的战列舰相比，拜恩级战列舰仍然使用燃煤蒸汽机，因为若德国战列舰依靠石油为动力的话，与英国开战时，波斯湾和巴库的原油会被英国和俄国垄断。在拜恩级战列舰的设计过程中，曾想让“萨克森”号搭载一台11000马力的六缸柴油机，但由于害怕原油被敌国垄断，此计划只好取消。拜恩级战列舰设计得非常漂亮，以德国境内四个自治王国拜恩、巴登、符腾堡和萨克森王国命名。
1916年，日德兰海战爆发时，最先下水的“拜恩”号战列舰正在海上试航。后来，它参加了针对俄国的海战。在波罗的海，“拜恩”号船首触雷，鱼雷发射室进水，勉强驶进附近港口抢修。返到德国基地后，“拜恩”号和同级3艘战列舰纷纷取消发射室。“巴登”号于1917年3月服役，成为德国海军舰队的旗舰。第一次世界大战结束后，“拜恩”号在“彩虹”行动中准备自沉，打开通海阀后，遭到英国海军阻止，“巴登”号被拖到岸边搁浅。后来作为靶舰。1921年，在英国海军的射击实验中，“巴登”号被击沉。“符腾堡”号和“萨克森”号没有建造完工，20世纪20年代初，德国自己将两舰解体。德国建成的所有舰只的舱室狭窄，重重设置水密门，水线以下的隔板不开联络门以防止进水后脆弱的联络门被压破。德舰的贮煤舱都装在舰体两侧，能起到缓冲作用。面对英国海军的数量优势，提尔皮茨追求舰艇的生存能力。在第一次世界大战中，德舰比英舰在生存能力上明显占优势。在日德兰海战中，德舰用很小的代价击沉了“不倦”号和“玛丽女王”号，还重创了“狮”号。日德兰海战结束后，德国主力舰队被英国海军封锁在海港里，但在第一次世界大战结束前，它仍是不容忽视的实力舰队。1918年11月，德国战败。
驻在德基尔港内的德国舰队被协约国缴获，超过70艘的大小舰只被押解到英苏格兰北部斯卡帕湾基地。所有火炮的开火装置都被拆除，水兵人数被限令到最低，携带的燃料无法使舰队离开奥克尼群岛水域。停战协定规定：“德国舰队向协约国投降，集中在英国北部奥克尼群岛的斯卡帕湾，等待作为战利品分配给协约国。”从1918年12月到1919年6月底，这支曾令英国海军感到如芒在背的德国舰队凄惨地停泊在斯卡帕湾。这时，为了抑制德国重新崛起的《凡尔赛条约》也在制定之中。这些德国军舰就像那些德国海外殖民地一样被协约国瓜分。德国人不甘心战败，把和谈看成是争取权利的最后机会，但英国却向德国政府下达了最后通牒：要么在6月21日中午前接受和谈条件，要么接受战争。德国政府决定屈服，但提出需要两天时间。没有人将谈判的最新进展通知斯卡帕湾的德国舰队指挥官冯·路特。
当他看到当地英国报纸的报道时，以为双方的谈判破裂了，敌对状态恢复，为防止舰只落入敌人手中只有将其凿沉，不让这些重型舰艇落入敌人手中。在《凡尔赛条约》签字前的一个星期，1919年6月21日，英国舰队离开斯卡帕湾出海训练。上午10点20分，德国舰队指挥官鲁伊特在巡洋舰“埃姆登”号上发出“彩虹”信号。各舰军官们纷纷下令升起被禁止的舰队旗、战旗和Z信号旗，打开通海阀门和水密舱门。不到两个小时，12时16分，“腓特烈大帝”号沉没；12时56分，“阿尔伯特国王”号沉没；1时10分，“毛奇”号沉没；1时15分，“威廉王储”号沉没。英国舰队立即返航，想尽办法试图补救，但无法阻止大规模的自沉行动。下午17时，“兴登堡”号战列巡洋舰沉没。除“巴登”号搁浅外，其他德国大型舰艇全部沉没。这样，战后的德国海军主力舰只剩下6艘旧战列舰。
与第一次世界大战相同的“彩虹行动”发生在第二次世界大战结束时。1945年的5月8日，德国签署无条件投降书，德国陆军和空军放下武器投降。德国潜艇水兵们秘密传开代号为“彩虹”的沉船信号，使海上的220艘潜艇全部自沉。在奥克尼郡的海军基地附近有个海军公墓。在一排排墓碑中，有8个德国人的名字，他们在斯卡帕湾的“彩虹”行动中阵亡。人们普遍认为“彩虹”行动是一次“不屈”的行动，实际上类似死囚在行刑前的自尽。1849年5月10日，提尔皮茨出生于勃兰登堡的科斯琴。1865年，他考入基尔海军学校。1869年，他成为一个小型鱼雷舰队的指挥官，后来成为该舰队的监察长。1892年，提尔皮茨升任海军参谋长。1896-1897年，他成为远东巡洋舰队司令。
1897年，提尔皮茨升任海军大臣，开始与威廉二世密切合作。当时的德国海军只在近海防御，实力上与瑞典、丹麦差不多。威廉二世对德国陆军不担忧，不放心的就是海军。英国海军正处于全盛时代，拥有庞大的舰队，英国最优秀的人才都在海军服役。英国海军守卫着从加拿大到澳大利亚，从印度到南非的几千万平方公里的殖民地。1911年，提尔皮茨升任公海舰队总司令，晋升元帅军衔。德国舰队仍无法在海上与英国舰队对抗，日德兰海战成为整个第一次世界大战期间惟一着名的海战。提尔皮茨只好把重点放在无限制潜艇战上，德国无限制潜艇作战的策略受到严重质疑，尤其是损害了保持中立的美国的利益。1919年，提尔皮茨成为战后右翼祖国人民党的领导人。1928年，他成功劝说兴登堡接受魏玛共和国总统的职位。1930年3月6日，提尔皮茨逝世于伊本豪森。
