“威廉-1”号潜艇艇长15米，艇上装有一台汽油机和一台电动机，由蓄电池给电动机供应电力。水面航行时，用汽油机；水下航行时，用电动机。这艘潜艇上还装有一具鱼雷发射管，能在水下发射鱼雷。
继“威廉-1”号潜艇获得成功后，1897年10月17日，时年56岁的霍兰又成功地制造出了具备很强实战能力的“威廉-2”号潜艇。该艇长18米，装有60马力汽油发动机和以蓄电池为能源的电动机。在水面航行时，以汽油发动机为动力，航速可达每小时8海里，续航力为1200海里。在水下潜航时，则以电动机为动力，航速可达每小时5海里，续航力60海里。
该艇水面排水量288吨，水下排水量320吨，共有9名艇员，武器为两具艇首鱼雷发射管（有4枚鱼雷）和1门火炮，火炮没有旋转装置，只能靠操纵潜艇艇体瞄准目标。该艇能在水下发射鱼雷，水上航行平衡，下潜迅速，机动灵活。在随后一次实验中，潜艇从一千米外的距离上发射鱼雷成功命中靶船。
“威廉-2”号潜艇最大的问题来自于汽油机，汽油机固然体积不大，重量也轻，但是汽油挥发燃爆的危险系数很高，而且排出的废气对艇员的健康危害极大，所以难以在海上持久作战。
为了寻找一种安全性更好的发动机，霍兰向隔壁的联合动力公司的工程师们咨询，结果发现柴油机恰好符合霍兰的要求。和汽油机相比，柴油机在发火时不需要复杂的点火装置，也无汽油挥发燃爆的危险。而且具有热效率高和使用可靠的优点。
当时，联合动力公司已经为俄国的诺贝尔石油公司制造了两台以混合煤油为燃料的船用柴油机，装备在伏尔加河上的两条运油船上，运行效果极好。最重要的是，人们发现使用生产汽油剩下的更高馏分的柴油可以使这种发动机发挥最大的效果，比使用各种植物油功率要强劲得多。
1899年时候，汉堡-美洲航运公司在其最新客轮上装备了燃烧重油的锅炉，所以德荷皇家壳牌公司在汉堡建立了一座大型储油仓库，以备更多装备燃油锅炉的客轮需要。
柴油是一种介于汽油和煤油之后，重油和润滑油之前的中等沸点馏分，此事尚缺乏主要的工业用途，所以当燃烧柴油的发动机在伏尔加河上投入使用后，德荷石油公司的业务员迅速跑到了联合动力公司，希望从这里打开突破口，为自己的柴油寻找买主。
在霍兰的推荐下，帝国海军大臣亨特里克考察了联合动力公司的柴油机产品，他认为这种新式发动机不仅十分适合装备潜艇，而且也很适合装备小型鱼类快艇。
由于联合动力公司垄断了柴油机的制造，所以德国海军内部的动力革命并未引起外国的任何关注。法国虽然拥有柴油机的生产许可，但是却并没有那么快用将其于海军，在这种情况下，德国采用“柴-电”动力潜艇几乎成为独步全球的存在。
1900年代初期，即使在技术上和德国最为接近的法国潜艇，由于未装备柴油机，所以实战性能大打折扣，至于皇家海军和大洋彼岸的美国海军虽然已经开始着手研制，但是巨大的差距却不是几年之内能赶上的，尤其是霍兰的研究是在极端保密的情况下。