(JAMSTEC)が保有しており、1989年から2015年までに延べ1,400回以上の潜航を行っている。全長9.7m、幅2.8m、高さ4.1mの3人乗り潜水艇であり、チタン合金で作られたコックピット部分は厚さ7cm、内径2mの球体となっている。水深6,500mまで潜ることができ、最大9時間の潜水が可能。船底部分に積み込まれた錘と、船の上部に設置されたタンクに注入する海水の重さによって海の中に潜り、毎分約40mの速さで2時間半かけて海底にたどり着く。調査を行う際には、錘の半分を船外に排出し、潜水艇の浮力と残りの錘の重さが均等になった状態で海底を進む。調査が終了した後は錘を全て排出して、潜航時と同じ時間をかけて浮上する。日本近海だけでなく、太平洋やインド洋、大西洋においても、海底の地形や深海生物の生態などを調査する目的で運用されている。完成し、1991年から調査船として潜航を開始した。2015年には完成25周年を迎え、同年4月に沖縄トラフと呼ばれる海底盆地の深海熱水域に記念潜航した。横須賀本部にて、しんかい6500の完成25周年記念イベントが開かれた。