15世纪，葡萄牙人在航海技术的提高方面又做了一些新贡献。1420年后，葡萄牙人开始在西非进行探险活动。相对以往的航海活动来说，葡萄牙人的这一航海活动面临着两个新的难题。一是中部和南部大西洋是一个完全陌生的海域。二是向南航行后，天体现象发生了重大变化。大西洋洋流和磁场的变化，使航海家们经常搞错方向。对此，航海天文学家积极寻找解决问题的办法。从1450年起，他们用象限仪测量了一颗星体的中天高度。船只南行越过赤道、北极星已不可再见后，他们便测量太阳的子午线顶垂线，这样及时校核已计算出的南北方位。同时，水文部门也提供了航海图、仪器、星表、航行方位图等充足的资料供航海家们使用。这样，南航便能顺利地进行。
欧洲的航海者从很早起就注意搜集航海资料。大约在公元前6至5世纪时，有些海员就把地中海的一些路标、海岸特征，以及有用的经验记载下来。这种记录称为“环航”，后人称之为沿海领航。其中最早的一部是公元前６世纪西拉克斯所作。他在航行日记中详尽记述了地中海的各处危险海域和航道，记载每次航程在风向和天气良好时所需要的时间。譬如他记载道，“由海格立斯之柱（即直布罗陀）到塞尔内岛，全部沿海航程需要12天。塞尔内岛以外的海域内有浅滩、淤泥和海草，不再适合船只航行。这种海草有一手掌那么宽，顶端锐利刺人”。不过，这些古代的航海指南主要是文字记录。由于绘图技术还不发达，更由于航海者往往出于商业竞争需要，对航道要保守秘密，因此，直到14世纪以前，欧洲都没有一本航海图留传下来。
大约从1300年起，欧洲出现了“第一批真正的地图”即地中海沿岸航海图。这些海图在意大利常常被称为“港口指引”或“指南手册”，提供了许多详尽的航海资料。这些资料直到１6世纪时还成为地图学家们的可靠资料来源，甚至还曾是荷兰航海人员的航行指南。
现存的这些14世纪地图中，最著名的是《加泰隆地图集》。这是一个叫亚伯拉罕·克雷斯克斯的犹太人为阿拉贡国王绘制的，现存于巴黎国家图书馆内。它将自东向西的世界中心地区（自印度至西班牙）绘成12幅地图，装订在木板上，可以折叠展开，基本上是一本沿海航行地图集，参照了世代航海家们所记录的无数资料，比较准确地绘出了黑海、地中海和西欧海岸。而且东边也第一次把印度当作一个巨大的半岛来表示，西边也显示了当时还不大为人所知的“西方海洋”（即大西洋），这确是一大进步。
中世纪欧洲较为典型精确的沿海航行图，其特点是表示了风向与气候关系的几何图形，形状恰似蔷薇花。海图上一般有一个中心点，周围有一个圈，圈内又有8至16个点，每个点都有不少线条向四处放射。这些射线既显示了风向，其中许多实际还标志着航线。这些海图在宏观上有实用价值，但难以确定船在航行过程中的具体方位。而且，这些图大多为手工绘制，没有一幅图是相同的。因此，到15世纪时，随着托勒密地理地图学说被欧洲人所重新认识，航海家们很快就采用纬线与子午线座标系来绘制海图了。加上印刷术的应用，标有方向线和距离的几何结构海图，开始在欧洲广泛流行。