Le acque del Loch Ness, a causa della torba in sospensione, assumono un colore marronastro e rendono impossibile la visione subacquea anche a pochi centimetri; un sub, per esempio, che si immerge nel lago non riesce neanche a vedersi le mani. Questa situazione ha impedito per anni una ricerca di Nessie in quello che si ritiene il suo ambiente naturale. Con l'avvento della tecnologia sonar e il perfezionamento della fotografia subacquea si è resa pian piano disponibile la possibilità di scovare una volta per tutte la leggendaria creatura acquatica che da sempre ha affascinato addetti ai lavori e non. Nel corso degli anni sono state investite ingenti somme e sono state utilizzate tecnologie sempre più sofisticate per mandare avanti l'epica ricerca e non certo senza risultati.

Il primo avvistamento subacqueo con il sonar risale al 1954, quando un peschereccio, intento a solcare le acque del Loch Ness, rivelò con il suo ecogoniometro la presenza di un corpo sul fondo lungo una quindicina di metri. La forma tracciata della telescrivente ricordava quella di un rettile che pareva avere molte zampe ed un lungo collo.

Il 28 Agosto 1968 una squadra del dipartimento di ingegneria elettronica dell'università di Birminghan piazzò un sonar su un molo del lago, puntando gli strumenti verso sud-ovest. Dopo quattro giorni, alle ore 16,30, la cinepresa collegata agli strumenti si mise in azione, filmando per tredici minuti circa «un oggetto che saliva rapidamente dal fondo del lago, a 30 metri al minuto. Avvicinatosi al sonar, la sagoma scura ha improvvisamente cambiato direzione, rituffandosi nel lago».

Nel 1970, dopo quasi 40 anni di avvistamenti, il Loch Ness fu preso in considerazione da una spedizione ben attrezzata, composta da membri dell'Accademia di Scienze Applicate di Boston, in collaborazione con il British Lochness Investigation Bureau. Lo scopo del gruppo di studio era quello di trovare prove sull'esistenza di grandi oggetti in movimento nel lago. Con l'ausilio di nuove apparecchiature sonar ad alta frequenza con scansione laterale, progettate da Martin K. Lein (ingegnere specializzato in materiale subacqueo), i ricercatori entrarono più volte in contatto con oggetti mobili non identificati, di varie grandezze. Alla fine di Ottobre, si ottenne una serie di contatti particolarmente nitidi da un molo situato nella Baia di Urquhart. Qualcosa di massiccio si muoveva nel raggio del sonar, non molto lontano dal molo. Poi, a intervalli successivi di 10 o 15 minuti, altri oggetti simili, ma più grandi, furono intercettati a distanze maggiori. Qualunque cosa fossero, quegli oggetti si muovevano apparentemente di propria iniziativa ed erano dalle 10 alle 50 volte più grandi dei normali pesci registrati dall'apparecchio.