La bourgade de Nemi est située à une vingtaine de kilomètres au sud-est de Rome, dans les monts Albains, à environ 520 m d’altitude.

Le lac de Nemi, 200 m plus bas, occupe le cratère d’un ancien volcan et portait autrefois le nom de « Miroir de Diane ». Un culte à la déesse lunaire y était rendu pendant l'Antiquité. Lorsque les Romains se rendirent maîtres de Nemi en -338, ils firent élever un sanctuaire monumental, qui resta un lieu de pèlerinage fréquenté, particulièrement par les femmes qui désiraient avoir des enfants.

L’empereur romain Caligula (37-41 ap. J.-C.) surnommé le « monstre » par l’historien romain Suétone, était un fervent adepte du culte de Diane. Il fit restaurer le temple et construire en l'honneur de la déesse deux invraisemblables navires, considérés comme des palais flottants, sur lesquels il célébrait, dans une débauche de richesse, fêtes et orgies. Ceux-ci pour une raison encore inconnue coulèrent à proximité des rives.       

Ce n’est qu’à partir de 1927 qu’on envisagea grâce aux techniques de l’époque, de les récupérer. Ce fut une des plus grandes opérations d’archéologie sous-marine jamais menée.

Il fallut deux ans pour restaurer l'antique émissaire du lac - un tunnel d'évacuation des eaux de plus de 1 600 m, non compris les canaux d'approche - qui, à partir d'octobre 1928, vida l'eau du lac vers un canal de la plaine d'Ariccia et, de là, vers la mer, donnant aux archéologues la possibilité de travailler au sec.

Dans le même temps, on construisit une route menant de Genzano au lieu de la découverte, et on découvrit même l'antique Via Virbia qui permettait de se rendre au sanctuaire de Diane. Une section de pavement de cette voie est aujourd'hui exposée au musée.

Après avoir abaissé provisoirement le niveau du lac de quelques mètres au moyen de quatre puissantes pompes électriques, le premier navire situé à faible profondeur (5 à 12 m) et à proximité de la rive, émergea des eaux du lac, le 28 mars 1929.

Une fois mis à sec, nettoyé de sa vase et solidement renforcé, il fut transporté à terre.

On retrouva à son bord cinq petites caisses en bronze à tête de fauves, deux pilastres en bronze de la balustrade, des colonnes cannelées, deux norias, le grand robinet également en bronze, le piston en bois, la plateforme tournante, des tuiles de cuivre doré, six plaques en terre cuite avec des figures de Korai qui appartenaient probablement à la décoration d’un édicule, les deux ancres ( l’une en fer revêtue de bois, l’autre en bois et plomb) toutes deux encore liées à leurs câbles et retrouvées à deux cents mètres de la rive, face au temple de Diane.

En continuant à abaisser les eaux du lac on parvint à récupérer un deuxième navire, cette fois à une plus grande distance de la rive, soit à environ 200 m du bord et à une profondeur de 15 à 20 m.   

Les navires avaient, compte tenu de la taille du lac auquel ils étaient attachés (environ 1 500 m de diamètre), des dimensions gigantesques : 68 mètres de longueur pour 20 de largeur pour le premier ( mais lorsqu’il fut construit, il devait en mesurer 80 à 90 mètres), 71 m x 20 m pour le second. Tous deux étaient constitués d'une coque très plate dépourvue de quille, et le second bateau avait une proue et une poupe semblables. Des manœuvres pouvaient ainsi être effectuées sans qu'on eût à effectuer des demi-tours pénibles

Exhumés et exhibés durant la période fasciste, ces vestiges archéologiques exceptionnels furent malheureusement incendiés sous les bombardements alliés en 1944. Il n’en reste aujourd’hui que des vestiges.

L'un des navires portait un temple de Diane orné de colonnes de marbre, avec un sol de mosaïque et des tuiles de bronze doré. L'autre embarquait une sorte de palais flottant conçu tout spécialement pour l'empereur, comprenant des thermes et installations d'eau chaude. Les marques des tuyaux de plomb montrent le cachet de Caligula et ne laissent aucun doute sur la destination du navire.

 La coque des navires était protégée par une couche d'huile de lin, puis enduite d'une composition de laine imprégnée de poix, de bitume et de résine.

 L'ensemble était renforcé de clous de cuivre de 1 mm scellés au plomb, qui conféraient aux deux navires une bonne protection contre les attaques d'organismes tels que les mollusques bivalves (tarets). Ces attaques du bois n'étant guère à craindre dans l'eau douce du lac de Nemi, l'hypothèse a été avancée que ces navires ont aussi joué le rôle de prototypes pour l'essai de techniques à usage militaire applicables aux vaisseaux de haute mer.

Ces navires étaient décorés de sols de mosaïques, de marbres et même d’un système de chauffage fort sophistiqué. La conception des robinets à eau en bronze d'un des deux navires du Lac de Nemi, est extrêmement moderne... Les navires étaient dotés également de bien d’autres détails d'une technique élaborée, comme des ancres à pelles mobiles, des pompes et même d’un système de roulement à billes constitué de sphères en bronze traversées par de petits axes du même métal, issu peut-être du socle pivotant d'une statue ou d'une autre machinerie.

Ces dispositifs sont exposés dans leur état d'origine ou sous la forme de répliques de démonstration dans l’actuel musée de Nemi.