נתקבל דיווח מצוללים שראו כדים דרומית למפרץ נעמה, שהחל שוקק תיירים ישראלים. בסקר קצר שערכו פקחי רשות שמורות הטבע אומתו הממצאים ובחודש מאי 1973 התארגנה משלחת בראשותם של שוקה שפירא ואבנר רבן, וכן כ-18 צוללים מחברי האגודה. בסיס החוף כלל: אוהל מטבח, שני מדחסים ללחץ גבוה, אוהלי שינה, גורר למים, גנרטור, תא לחץ, מקרר גדול ולוח סידור עבודה. האתר, שהיה בעומק של כ-25 עד 12 מטר ובמרחק כ-80 מטר מהחוף, נחפר באמצעות "אייר ליפט" כשהצוללים משתמשים בנרגילות. מדף הגידוד באזור האתר היה ברוחב כ-50 מטרים, כך שבמצב של שפל המעבר לא היה קל. המשלחת עבדה כ-20 יום, והפעילה לראשונה פטיש אוויר גדול, לצורך שחרור כלי החרס מהאלמוגים. במהלך החפירות נמשו עשרה כדי חרס, שלושה עוגני אבן בעלי שלושה נקבים, חלקי עץ, מסמרים וצפחת מעוטרת שאפשרה את תיארוך המכלול, ששויך לשבר ספינה מהתקופה העותמאנית.
צלילות לצורך תיקונים במערכת השינוע בברכת המים הכבדים בכור הגרעיני בנחל שורק.
בשנת 1967, ארעה תקלה במערכת השינוע בברכת המים הכבדים ב מרכז למחקר גרעיני שורק. לכור לא היו מערכות חלופיות להעברת המים הכבדים ואחסונם וללא התיקון היה הכור מושבת. מדעני הכור הופנו לאגודה למחקר תת-ימי על ידי יחידת הצוללים של חיל הים, שהייתה מנועה מלבצע פעילות אזרחית. אנשי האגודה, שהכירו בחשיבות הנושא, נרתמו בהתנדבות לבצוע המשימה. סוכם שעת מנת למזער נזקים ופגיעה אפשריים בצוללים, תבוצע הצלילה על ידי צולל אחד כשבו זוגו יהיה לבוש וחגור בציוד הצלילה ומוכן לצלילה מידית כשזו תידרש. לביצוע הצלילה נבחר חיים סתיו, שהיה הצולל הראשי של האגודה ומנהל מרכז הצלילה בקיסריה. חליפות הצלילה שהיו חייבות להיות אטומות לחלוטין הוכנו בעזרת מומחי חיל הים. לאחר כמה תרגולים על מודל חיים צלל בברכת המים הכבדים בעומק 11 מטר, באמצעות מכלי אוויר דחוס ובצע במיומנות את התיקונים הדרושים. לאחר כשבועיים פנו אנשי הכור פעם נוספת לאגודה בבקשה לתיקון נוסף בברית המים הכבדים. הפעם אמור היה התיקון להתבצע באזור בו רמת הקרינה גבוהה יותר והסיכונים גדולים בהתאם. פעם נוספת התארגנו חברי האגודה ומובן היה שחיים, שרכש מיומנות בבצוע העבודה נבחר לבצע את הצלילה. המבצע עבר בהצלחה והאגודה וחיים זכו לשבחים והערכה על רוח על המסירות והנכונות לבצע את המשימה המסוכנת והמורכבת ללא תמורה. לדברי מדעני הכור לא היה ידוע על בצוע עבודות צלילה בברכת מים כבדים בכורים גרעיניים בעולם עד למבצע זה. זוהי דוגמה נוספת לשיתוף הפעולה של האגודה עם ארגונים וגופי מחקר בישראל.
מבצע חיפוש טייסי מטוס ווטור שהתרסק במפרץ סואץ במלחמת ההתשה.
המוטו של חברי האגודה היה "חברים זה לא רק דיבורים". אמירה זו יוחסה לשוקה שפירא והפכה לאחת מאבני היסוד של "האגודה למחקר תת-ימי" מתחילת דרכה.
ביום שישי 1 בדצמבר 1967 יצאו שני מטוסי ווטור לטיסת ביון בגובה נמוך מעל שטח מצרים. המטוס המוביל, שהוטס על ידי רב-סרן אקי – יצחק – ארצי, והנווט סגן אלחנן רז, התלקח מסיבות לא ברורות. ללא הפרת דממת האלחוט, שבר המטוס שמאלה ונסק לכיוון מפרץ סואץ. עד מהרה התפשטה האש, כנף המטוס ניתקה והוא הסתחרר במהירות ובדממה, והתרסק במימיו השלווים של המפרץ. אקי בן דגניה א' ואשתו יעל היו צוללים חובבים. חיים סתיו, ממייסדי האגודה, היה חברו הקרוב של אקי עוד מילדותם בעמק הירדן. חיים הגיע לבקרם אחר הצהרים באותו יום שישי שבו אבד המטוס. חיים פנה למפקד הבסיס, אל"ם יענקל'ה אגסי לקבל את אישורו לארגן משלחת חיפוש והצלה, וקיבל אישור מידית. מפקד חיל האוויר, האלוף מוטי הוד, אף הוא בן דגניה א', אישר את הפעולה, ומכאן שוקה וחיים לקחו לידיהם את המושכות. פעולתם הראשונה הייתה לגייס את אלישע לינדר, שינסה להביא ארצה את דר' מרטין קליין עם סורק הצד הסונארי (SSS) החדיש של הארולד אדג'רטון ואוניברסיטת MIT, לסייע בחיפושים. האישור ניתן מיד ודר' מרטין קליין והמכשיר הגיעו ארצה על חשבונם ביום ראשון, 3.12.
שליח ישראל באו"ם, תאם עם הנציגות המצרית בחסות האו"ם, אישור למשלחת חיפוש ישראלית אזרחית לאתר את שרידי המטוס, שאבד בצד המצרי של הגבול הבינלאומי. כל האישורים ניתנו. בתוך יומיים הצליחו שוקה וחיים לארגן משלחת צוללים מתנדבים, כולם בוגרי שייטת 13 ומספר לא מבוטל של גופים שסייעו באמצעים שונים. חיל האוויר העמיד לרשותם מטוס דקוטה והליקופטר להורדת הציוד וצוות החיפושים, כולל שימוש בהליקופטר לצורכי איתור שרידי המטוס שנסחפו לגדה המזרחית. רשות הנמלים נידבה גוררת שיצאה מיד מנמל שרם-א-שייח' למפרץ סואץ, כשעל סיפונה שני משגיחים מטעם האו"ם. חיל הים העמיד לרשותם את כל הציוד התת-ימי הדרוש, כולל תא לחץ ושתי סירות זודיאק. חילות היבשה ספקו סיוע לוגיסטי על הקרקע, שכלל רכבי שטח לסריקת חופי המפרץ לצורך איתור שרידי המטוס. חיל התותחנים סייע באיתור נקודות הציון של האזור המשוער של נפילת המטוס.
תוך יומיים הכול היה מוכן לקראת המבצע. ביום שני, 4.12 התקבל האישור מהאו"ם לרדת לסואץ, והצוות על מלוא כבודתו הוטס למפרץ סואץ, שם החל תכנון ותרגול מקיף של מבצע החיפוש, בהמתנה לאישור האו"ם לפעולה. תכנון המבצע החל עוד טרם ירידת המשלחת לסואץ וכלל תשאול כל הגורמים שהיו מעורבים בפעילות המבצעית, כולל הטייס והנווט שהיו במטוס השני; מרכז הבקרה של חיל האוויר; ריכוז מידע על נתוני תנאי הים במפרץ סואץ באותו יום ולאחריו (זרמים, רוחות, גאות, שפל וכדומה), וכן מידע שהתקבל מספינה יוונית שהייתה בשטח בעת ההתרסקות; ולאחר מכן איסוף מידע מקיף בשטח עצמו מעדים לאירוע. תכנון החיפוש שילב שתי אסטרטגיות: האחת - מיפוי קרקעית המפרץ באמצעות הסורק הסונארי. על פי התכנון, כל אובייקט חריג יסומן במצוף וייבדק על ידי צוללים. היה וימצאו שרידים כלשהם העשויים להיות שייכים למטוס, הם יועלו לספינה לצורך זיהוי ובדיקה. אם החלק יזוהה כשייך למטוס הווטור, יסומן המיקום גם על המפה לצורך סריקה יסודית בשלב מאוחר יותר. השיטה השנייה הייתה סריקה באמצעות צוללים שייגררו בתוך מזחלות תת-מימיות, בעומק של כ–5 מטר מתחת לפני המים. צלילות המים במפרץ מאפשרת ראות מעולה של כ–30 עד 40 מטר. קרני השמש החודרות למים משתקפות בעצמים מתכתיים או זכוכית המונחים על קרקעית הים. בהנחה שהמטוס התפרק כשפגע בעצמה במים, עשויים שרידיו, אם יתגלו בדרך זו, להוביל לאיתור הקוקפיט (תא הטייס) של המטוס, שייתכן שעטף במלכודת מוות את אנשי צוותו. המצרים אישרו שני ימי חיפוש ימיים בלבד. ביום ד', שישה ימים לאחר התאונה, הגיע האישור ממצרים והגוררת שנשאה את דגל האומות המאוחדות, מלווה בשתי סירות זודיאק, שבאחת מהן היה דר' מרטין קליין והסורק, יצאו לכיוון אזור התאונה. תכנון המבצע על כל פרטיו הועבר מראש באמצעות האו"ם לשלטונות המצריים לאישורם, ובניווט זהיר, הקפידו הספינות לתמרן את מסלול השייט במדויק, בהתאם לתוכניות שאושרו.
הסירות חצו את קו הגבול הבינלאומי, בטווח ראייה ברור של המצרים, לפתע, נשמעו קולות נפץ אדירים. ללא התראה, נורתה אש תופת על צוות החיפוש, שכמוסכם לא היה חמוש. בתיאום מדויק להפליא נפתחה הפגזה וירי מהחוף המצרי ומהאי גרין. כדורים, קליעים ופגזים התעופפו מעל וסביב הסירות, מתנפצים במים בקולות שריקה עזים. הצוות רץ לכל עבר לתפוס מחסה. ההפגזה המצרית על השייטת הקטנה הלכה והתעצמה. לא חלפו דקות ספורות וכוחות ישראלים החלו להשיב אש, וניתנה פקודה לחזור למים הטריטוריאליים של ישראל ולהמתין. עם נסיגתם, חזרה השלווה המדומה על המפרץ. לאחר משא ומתן אינטנסיבי בין הגורמים הישראליים למצריים בתיווך האו"ם, הצהירו המצרים שאירעה "תקלה מקומית" בזיהוי משלחת החיפושים. ניתן אישור נוסף לצוות להיכנס לשטח המצרי. מעבר הגבול עבר בשקט. אך לא חלפו דקות ספורות ושוב החלו מטחי פגזים מתעופפים ונוחתים סביב המשט הקטן, ששט לאיטו בחסות האו"ם. יום הסריקות הראשון נחל כישלון מדיני חרוץ. חלפו יומיים, ובדיוק שבוע לאחר התאונה, התקבל מהאו"ם האישור השני לצאת לאזור. וגם הפעם מטרים ספורים בתוך שטח מצרים רעם המפרץ. מטח ירי אלים שוב הוטח על שלוש הספינות, מהצד המצרי של החוף ומהאי גרין, בעוד צה"ל משיב אש, ושוב בוטל החיפוש הימי. שלושה ימים לאחר מכן התקבלה הנחיה לבטל את המבצע, והמשלחת חזרה לישראל כלעומת שבאה. חיפוש מקצועי נוסף של שרידי המטוס והטייסים מעולם לא בוצע.
מבצעים וסקרים נוספים שביצעה האגודה.
בשנת 1977 נערכו סקרים תת–ימיים במעגן יבנה ים. הסקר באזור שמדרום לקיבוץ פלמחים נערך על ידי צוללים מסניפי האגודה ביד מרדכי ונחל עוז בהדרכתו של דוד אלוני. התגלו שרידי ספינה שנשאה מטען של עמודי שיש, שיועדו כנראה לכנסייה באזור החוף הסמוך. שברי הקנקנים שנישלו מהאתר תארכו את הממצא למאה ה־5 לספירה.
בשנים 1968 ו-1978 נערכו סקרים סונאריים בים העמוק מול אשדוד, קיסריה, עתלית וגבעת אולגה. הסקרים נערכו בסיוע פרופ' אדג'רטון, ממציא ומפתח הסונאר סורק הצד, מגלה המתכות התת–ימי והפלש האלקטרוני. הסקרים בוצעו בשיתוף עם חיל הים והחברה לחקר ימים ואגמים, והתנהלו מעל סיפון ספינת המחקר "שקמונה". תועד אופייה של קרקעית הים באזורים הנסקרים, זוהו מספר מטענים של ספינות טרופות, אותר תוואי שובר הגלים החיצוני בקיסריה הקבור מתחת לחול ונישלו מספר קנקנים פיניקיים מהמאות 4-5 לפנה"ס.
בשנת 1978 נערכו סקרי בדיקה תת-ימיים ממערב לתל תנינים ומול שפך נחל התנינים ובמקביל נערכה חפירת הצלה יבשתית באתר. הובחנה סוללה בנויה אבני כורכר על קרקעית הים, שנועדה ככל הנראה להבטיח שימור האפיק ומניעת סתימתו בסחף באזור הגישה אל שפך הנחל, ממערב.