A série estreou no Brasil no dia 16 de maio de 1965 pela TV Record, ocupando o horário das 20h do domingo. O programa preenchia o espaço da programação deixado pela série Inspetor Burke. Nessa exibição ficou um ano e meio no ar.

Em 1968, o seriado passou a ocupar dois horários na programação de domingo da TV Tupi, sendo mostrado às 16h30 e às 18h. Mas já em janeiro de 1969 retornou às tardes da TV Record, agora nas quartas-feiras.

A TV Bandeirantes adquiriu em maio de 1971 os direitos de transmissão de Viagem ao Fundo do Mar, colocando o programa primeiramente em seu horário nobre, depois transferindo-o para a madrugada, onde permaneceu até o ano seguinte.

Ficou de 1973 a 1975 como programa obrigatório de quinta-feira na TV Tupi, sempre no horário das 16h30.

Depois de dois anos fora da programação brasileira reestreou em outubro de 1978, agora nas manhãs da Rede Globo, onde ficou por um ano alterando seus horários de exibição.

Em 1981 voltou à programação da Bandeirantes permanecendo nas manhãs da emissora até 1984, quando virou até nome de saque de voleibol no país. Em 1986 voltou a ser transmitido pela TV Record onde ficou até 1988, a emissora ainda exibiu a série em 1990.

Entre os anos de 1995 e 1996 Viagem ao Fundo do Mar foi apresentada pelo canal por assinatura Fox.