Fundado en 1972 con el nombre de Club de Deportes Los Náuticos, pasó sus primeros 20 años de vida en los torneos de fútbol amateur de Talcahuano. Periodo en el cual logró el Campeonato de la Asociación Talcahuano en 1987, lo cual le permitió representar a su Asociación en el Campeonato de Campeones Regional de 1988.
Tras la desaparición de Naval en 1991 y tras la negativa de la Armada de Chile de poner la institución a manos de la comunidad se toma a Los Náuticos como representate local. En 1992 el club comenzó a representar a la ciudad en la Tercera división chilena, cambiando su nombre. A partir de entonces el club pasa a denominarse Club de Deportes Talcahuano.
El club se coronó como campeón de la Tercera División en 1999, lo que le significó el ascenso a la Segunda División. Allí estuvo disputando la posibilidad de subir a Primera División en varias oportunidades.
El 13 de marzo de 2004 el club cambió de nombre, de Deportes Talcahuano a Naval, reviviendo el nombre del extinto club, Deportes Naval de Talcahuano, club que perteneció siempre a la Armada de Chile, con base en la Segunda Zona Naval de Chile, que había sido fundado el 21 de mayo de 1944 y que en 1990 se retiró del campeonato de Primera División del futbol chileno.
En el año 2005, el club descendió a Tercera División definiéndose su situación en el último partido el cual jugó de visita en la comuna de Coronel contra el equipo de Lota Schwager.
El 17 de noviembre de 2006, en una asamblea de socios se da el puntapié inicial para transformar a Naval en una Sociedad Anónima Deportiva, planteándose el objetivo de llegar a la Primera División del fútbol chileno.
En 2008 logra el ascenso a la Primera B. Lo consigue luego de una ferrea competencia con Deportes Temuco, ya que ambos llegaban con igualdad de puntos a la última fecha del torneo. Un empate 1-1 ante Magallanes les bastó para superar a Deportes Temuco, que cayó ante Colchagua.
