SOSUS bắt đầu thai nghén từ năm 1949 khi Hải quân Mỹ thành lập một Ủy ban tác chiến chống ngầm, bao gồm một nhóm tư vấn được thành lập từ năm 1946 trực thuộc Viện khoa học hàn lâm quốc gia để nghiên cứu tác chiến chống ngầm.[1][2] Theo đó, Hải quân Mỹ thành lập một nhóm nghiên cứu dưới tên gọi Chương trình Hartwell, đặt theo tên giáo sư G.P. Hartwell của trường Đại học Pennsylvania, chủ tịch của Ủy ban tác chiến chống ngầm,[note 2] với sự lãnh đạo của Massachusetts Institute of Technology (MIT). Nhóm nghiên cứu của Hartwell đề xuất việc chi 10.000.000 đô la Mỹ (107.450.000 đô la Mỹ vào năm 2019) hàng năm để phát triển hệ thống có khả năng chống lại mối đe dọa từ tàu ngầm của Liên Xô.[3][4]

Nhóm nghiên cứu cũng đề xuất một hệ thống giám sát âm thanh tần số thấp ở các kênh SOFAR trang bị các đầu thu sóng dưới nước cùng với các cơ sở phân tích có khả năng tính toán vị trí của tàu ngầm từ khoảng cách hàng trăm dặm.[1][3][5]