À l'époque moderne, les instruments de navigation ont connu une véritable révolution. L'astrolabe, introduit d'abord au Moyen Âge, a continué à être optimisé pour offrir des mesures de latitude de plus en plus précises. Il fut progressivement remplacé ou complété par le sextant au XVIIIe siècle, cet appareil permettant de mesurer la distance angulaire entre deux objets. Le développement du compas magnétique en boussole a représenté une étape cruciale, car il a permis la navigation par tous les temps, même lorsque les étoiles n'étaient pas visibles.

Les cartes nautiques, ou portulans, se sont avérées de plus en plus précises, grâce aux explorations des nouvelles terres et à l'accumulation de données de navigation. L'essor de l'imprimerie a également permis une diffusion plus large et rapide des connaissances cartographiques, rendant les voyages plus sûrs et les routes maritimes plus efficaces. En outre, la conception des navires évolua avec une meilleure connaissance des courants et du vent, rendant les traversées plus rapides et moins hasardeuses.

Les avancées scientifiques ont fourni aux navigateurs de nouvelles techniques pour améliorer la précision de leur position en mer. En particulier, la détermination de la longitude est devenue possible grâce au développement des chronomètres marins au XVIIIe siècle. Cet aspect a eu une importance capitale dans le monde naval, car la longitude ne pouvait pas être déterminée de nuit ou durant des jours couverts en se basant sur les étoiles uniquement. Le travail de mathématiciens et l'approfondissement des connaissances en astronomie ont permis de mieux comprendre les phénomènes célestes et ainsi améliorer les techniques de navigation.