早期航海者的勇敢世人皆知，他们不断的通过伟大的创新来弥补旧时代落后的航海技术。其中早期的北欧海盗在航行时，船长十分熟悉海面和海中自然物，如鸟类、鱼类、水流、浮木、海草、水色、冰原反光、云层、风势等。9世纪时，北欧著名航海家弗勒基，总是在船上装了一笼乌鸦，当觉得船即将靠近陆地的时候，他就会放飞笼中的鸟儿。如果鸟儿在船的周围漫无目的的飞翔，说明离陆地还远；如果乌鸦朝某个特定的方向飞去，他就会开船追随鸟飞去的方向，而这往往是驶向陆地的方向。当然，这种方法仅仅在距陆地比较近的情况才起作用。
那时航海者在海上总是保持与岸边比较近的距离航行，通过他们能够看到陆地特征来判断航向是否正确。通常他们白天进行航行，晚上就停泊在港内或抛锚在海面上。像中世纪盛期欧洲各城市的商船大多采用沿岸航行，他们宁愿沿着西班牙、法国和意大利的地中海海岸作迂回航行。也不肯在通过直布罗陀海峡后，向东直航。总之，没有一个船主敢冒险出海到望不见陆地的洋面上去，因为他们认为，那碰到暗礁和浅滩的船难的危险程度，总不如沉没在大海里可怕。而他们不敢穿洋直航，有三个原因：一是怕迷失方向；二是害怕远洋中的风暴；三是害怕遭到海盗袭击。但归根到底还是第一个原因！后来导航技术有了进步，虽然仍有第二、三个原因的存在，但船只却敢作穿洋航行了。因此，在远洋航行中，确定船只的方位是第一位的。最初航海者通过白天观察太阳的高度，夜间观察北极星的方位来判断所处的纬度，依靠天体定位，航海家使用一种很简单的仪器来测量天体角度，称之为“雅各竿”。观测者有两根竿子在顶端连接起来，底下一根与地平线平行，上面一根对准天体（星星或太阳），就能量出偏角。然后利用偏角差来计算纬度和航程。这种技术被称做“纬哪猛橘度航行”，在测量纬度比较成功， 但确定经度却非常困难。尽管如此，“纬度航行”的方法仍在西欧被很普遍地采用，把自己置于与目的地相同的纬度线上，然后保持在这条线上航行，就能直到目的地。不过这并不是完全科学的，即使在今天，利用天文定位误差仍会在1-2海里左右，那时几乎没有象样的航海工具，误差之大可以想象。最著名的是哥伦布西航，他自认为先南下与印度相同的纬度后，再直线往西航行就可到达，可实际上发现的只是加勒比海巴哈马群岛的一个小岛，尽管他临死时都坚持自己到达的是印度。
人类最早被发明的航海工具是罗盘，也就是指南针的雏形。最初的时候，人们仅在天气情况恶劣，无法看到太阳和北极星，也不知道船首驶向何方才使用罗盘。航海者会在一块磁石摩擦一个铁针，使其产生磁性，并将其固定在一根稻草上，并悬浮于一碗水中，这样有了磁性的铁针就会自动指向北方。指南针约在12世知庆纪由中国传入欧洲，后来又被欧洲的航海家改造成“指北”方向。到1250年左右，航海磁罗盘已发展到能连续测量出所有的水平方向，精确度在3°以内。但磁罗盘并不是很快地为欧洲人普遍接受。由于人们还无法科学地解释指针为什么能“找到”北方，而且人们很快发现，这些针所指的北方经常不准确。因为他们不知道铁针所指的是磁北极，而并非真正的北方（期间的角度被称为磁李团偏角）。在那时人们无法解释这些现象，因而在一个未知的地方航行就并不是很相信罗盘的指针。所以最初罗盘很具有神秘色彩，一般的航海水手都不敢使用，只有那些大胆而又谨慎的船长才暗暗地使用，把它装入一个小盒内，不让别人看到。而指南针在欧洲得以广泛使用，则是13世纪后期的事情。