Однако, наиболее важный вклад в разработку РЛС был сделан двумя американскими физиками — Грегори Брейтом и Мерле Туве в 1924 году. Они провели серию экспериментов, в которых использовали радиоимпульсы для определения высоты слоя ионизированного газа, который окружает Землю. Измеряя время задержки отраженного от газового слоя импульса и его возвращения к Земле, они обнаружили, что ионизированный газовый слой находится на высоте примерно 110 км и, что он отражает радиоволны.

В Германии, в начале 1930 года, доктор Рудольф Кунхольд, руководитель Управления исследований германских ВМС, пытался разработать аппарат способный обнаруживать под водой цели методом отражения от них звуковых волн; в настоящее время такой аппарат называется сонаром. Проводя свои эксперименты, доктор Кунхольд понял, что то, что достижимо под водой может быть также, достигнуто и в воздухе при помощи радиоволн. Он провел в этой новой области серию экспериментов и применил в своем приборе новую электронную лампу производства голландской компании Philips, способную генерировать мощность 70 Вт на частоте 600 МГц — что было довольно внушительно в то время. Кунхольд закончил постройку своей РЛС в 1934 году в научно-исследовательских лабораториях германских ВМС в Пелзерхакене. Представление нового аппарата высокопоставленным военно-морским офицерам имело большой успех, поскольку кроме способности обнаруживать корабль на дальности 11 км РЛС также, обнаружила и небольшой самолет, который случайно появился в том месте.

В Соединенных Штатах, исследования по РЛС велись и в Управлении Signal Corps, и в исследовательской лаборатории ВМС, работавших независимо. В 1936 году, исследовательская лаборатория ВМС разработала опытный образец РЛС, которая работала на частоте 200 MГц. Первая серия этих систем, под торговой маркой CXAM, в 1941 году была установлена на кораблях основных соединений ВМС. В 1939 — 1941 годах Signal Corps разработало большой дальности РЛС под обозначением SCR-270. Одна из таких систем принимала участие в отражении атаки японцев на Перл-Харбор утром 7 декабря 1941 года. Однако, хотя оператор РЛС и получил ответные сигналы от приближающихся самолетов, никто не привел корабли, стоявшие в порту, в боевую готовность.

Первоначально, в Великобритании, исследования в области коротких волн велись исключительно в научных целях, типа определения высоты некоторых слоев ионосферы, обнаруженных в 1926 году британским физиком Е.В.Апплетоном (слои Апплетона). Однако, на горизонте собирались грозовые тучи войны и понимание того, что Великобритания особенно уязвима для воздушных налетов, привело к значительному стимулированию научных работ в попытке наверстать упущенное время.

Первые результаты этих работ были получены, когда физику Роберту А. Уотсону-Ватту — потомку известного Джеймса Ватта, давшего свое имя единице измерения электрической энергии, удалось визуализировать радиосигналы при помощи катодно-лучевой трубки Брауна и определить электро-оптическим способом время распространения излучения. Через несколько лет, в 1935 году, Уотсон-Ватт разработал первое практически применимое оборудование для обнаружения присутствия самолетов.

РЛС, как считается, не является инструментом РЭБ; это, скорее, главная цель РЭБ — противник, которому следует противодействовать. РЛС — электронный глаз, который может видеть в темноте и тумане и, который может проникать через дымовые завесы. Она может обнаруживать приближение противника на намного больших расстояниях, чем не вооруженный человеческий глаз; она может наводить орудийный огонь в условиях плохой видимости и может даже обеспечить информацией о топографических особенностях местности.

Радиолокационная станция состоит из передатчика, приемника, антенны и экрана или электронно-лучевой трубки. Передатчик излучает импульс электромагнитной энергии посредством узко направленной антенны ориентированной в определенном направлении. Если импульс встречает цель, например летящий самолет, то он "отскочит" или отразится обратно к приемнику. Время прошедшее между излучением импульса и приемом ответного сигнала измеряется специальным устройством, входящим в состав РЛС и, поскольку известно, что электромагнитные волны распространяются со скоростью 300 000 км/сек, то легко вычислить расстояние до цели. Оператор, таким образом, может видеть на экране ЭЛТ и курс, и расстояние до цели.

В мае 1941 года, во время знаменитого и драматичного рейда по Атлантике линкора "Бисмарк", удача отвернулась от смелых немецких моряков.

Мощный немецкий линкор, в сопровождении крейсера "Принц Ойген" водоизмещением 10 000 тонн, вечером 22 мая 1941 года оставил норвежский порт Берген и направился в Атлантику, где должен был соединиться с крейсерами "Шарнхорст" и "Гнейзенау", базировавшимися в Бресте, и вместе с ними действовать в качестве рейдерной группы против британских торговых судов.

Эскадра кораблей во главе с "Бисмарком", под командованием адмирала Льюйтенса, оставила норвежский фьорд и пошла Датским проливом курсом между Исландией и островом Гренландия. На следующий день, однако, британский разведывательный самолет обнаружил выход кораблей из норвежского фьорда, и командование британского флота немедленно отдало приказ остановить корабли на входе в Атлантику.

Британские крейсера "Норфолк" и "Саффолк", патрулировавшие у западного выхода Датского пролива, действовали в качестве радиолокационных пикетов (корабли — оснащенные обзорной РЛС и выдвинутые перед основной эскадрой для максимизации ее РЛ-обзора). "Норфолк" был оборудован РЛС типа 286P работавшей на длине волны 1,5 метра, однако ее антенна не вращалось и это сильно ограничивало сектор обзора РЛС. "Саффолк" был оборудован двумя РЛС: типа 279, работавшей на той же самой частоте, что и РЛС "Норфолка", но имевшей вращающуюся антенну, что особенно подходило для наблюдения за воздухом, а также пригодной для наблюдения за поверхностью моря; и новейшей — типа 284MKV, работавшей на длине волны 50 см, дальностью обнаружения 24 км, также имевшей вращающуюся антенну, которая, однако имела слепой сектор с кормы.

С другой стороны, оба немецких корабля, кроме того, что были оборудованы РЛС Seetakt, были оснащены двумя приемниками, радиопеленгатором и новым прибором, который мог перехватывать электромагнитные импульсы излучаемые РЛС противника. Это был Metox, который принимал радиолокационные сигналы, излучаемые на частотах 110 — 500 МГц и был, таким образом, способен обнаруживать присутствие любых кораблей, подводных лодок, самолетов и других носителей оснащенных РЛС работавшими на этих частотах.

Огромным преимуществом СПО, к которым принадлежала Metox, было то, что она была способна обнаруживать РЛС противника задолго до того, как эта РЛС обнаружит противника; это происходит вследствие того, что СПО принимает прямой сигнал излучаемый РЛС, в то время как последняя принимает только отраженный от цели сигнал. Это преимущество означает, что, при нормальных условиях, дальность действия СПО — приблизительно в полтора раза больше чем у РЛС, а в некоторых случаях, может быть почти вдвое больше.

Важность столь совершенного электронного оборудования настолько сильно ценилась немцами, что они даже направили эти СПО Metox подводными лодками на крейсера "Хиппер" и карманный линкор "Адмирал Шиир", которые действовали в Атлантике. Приемники, вместе с необходимым техническим персоналом и операторами, были приняты в море на борт кораблей и сразу же после их установки это дало немецким кораблям возможность постоянного уклонения от охотившихся за ними британских военных кораблей и позволило возвращаться в свои порты невредимыми после потопления множества торговых судов противника.

Вечером 23 мая 1941 года, эскадра "Бисмарка" вошла в Датский пролив. Адмирал Льюйтенс, убежденный, что британцы не имеют РЛС сравнимой с Seetakt, был уверен, что они смогут незамеченными выйти из Датского пролива, особенно в условиях плохой видимости.