日本91式穿甲彈也稱為水中穿甲彈(Diving shell)，是針對攻擊艦艇水線以下裝甲的彈種，其開發由來有點偶然性的。
1924年日本海軍對廢棄艦土佐及安藝號戰艦的射擊訓練當中，其中由長門號或陸奧號所發射的炮彈，有些炮彈彈道出現偏差，而結果擊中了安藝號戰艦水下裝甲帶。這令安藝號出現進水傾側，而在17分鐘後再對其射擊時便將其擊沉。
日本戰艦安藝號
爾後在研究當中，確認以炮彈針對水下攻擊的可能性，令敵艦水下裝甲受損而可能出現大量進水或船體破壞。於是日本海軍為此改良現有彈種，而開發出專用的穿甲彈，主要分別在於改變內部被帽形狀，以及彈頭外殼形狀變得更尖銳。及後更改良彈尾的形狀變得收攏(成船尾狀)，以減少空氣阻力，這樣相對於傳統炮彈，在同樣的炮口仰角下，射程增加了三至四公里。
91式穿甲彈攻擊彈道示意圖
而美國在30年代中期，亦專門針對水中彈作研究，亦確定其可行性。因此在爾後的艦艇設計，像南達科卡級或以後的戰艦，便安裝了水中彈防禦裝甲。日本在三十年初便將水中彈制式化，因而亦針對水中彈防禦，在其後的大型艦艇大改裝時，對裝甲改良上加入水中彈防禦設計，反觀歐洲英德兩國戰艦則欠缺對水中彈的防禦能力。
不過水中穿甲彈也有其缺點，因為使用了比較相對時間長的延遲引信，令面對攻擊裝甲過於薄弱的艦艇，在起爆前有裝甲再度穿出的可能性。又或在水中彈深入對方艦內，在遠處觀察難以確認攻擊效果。
在實戰方面，唯一比較確認的例子，是1942年10月的南太平洋薩沃島夜間海戰。當時美軍艦隊，包括四艘巡洋艦，去攔截日軍的一支運輸船隊，以阻止其為瓜達爾卡納島上的日軍補給，其後跟日軍的三艘重巡爆發遭遇戰。
戰鬥中，其中日本重巡洋艦衣笠號，對美軍輕巡博伊西號攻擊時，發射了四發炮彈而至少有兩發炮彈擊中該艦水線以下。引爆了其彈藥庫做成很大的人員傷亡，但也因同時間海水注入令到受損部位抑壓了火災而沒有殉爆，因而在艦上損管控制後，該艦能再度投入作戰。
日本重巡洋艦衣笠號
美國輕巡洋艦博伊西號
殘留在博伊西號一號砲塔內的，日本8吋炮啞彈
參考資料:-
Japan’s “Diving Shells” in the Battle of Cape Esperance
