Als man das ganze Mittelmeer kannte, sich vom Lande freizumachen verstand und kürzende weitere Überfahrten wagte, bei denen das Land aus Sicht kam, bestimmte man den Kurs nach dem Stand der Sonne und der Gestirne. Schon die Phönizier benutzten den Polarstern und schätzten die Fahrt nach dem Bugwasser und nach der Schnelligkeit des am Schiff vorbeifließenden Wassers, wie man es bei der Küstenfahrt zu beurteilen gelernt hatte. Da keine genauen Stundenmesser vorhanden, wurde die Fahrt für Tage angegeben; um einen Begriff von der Leistungsfähigkeit der Schiffe zu erhalten, sei erwähnt, daß das Etmal (d. h. der Weg in 24 Stunden) im Durchschnitt bei guten Schiffen zu 120 Seemeilen (1200 Stadien) angegeben ist, es entspricht dies einer Fahrt von 5 Knoten für die Stunde, auch solche zu 7 Knoten werden aufgeführt, doch der allgemeine Durchschnitt ist nur 2 bis 3 Knoten. Diese Art der Besteckführung war natürlich sehr ungenau und versagte ganz bei anhaltend trübem oder stürmischem Wetter, deshalb wurde die Schiffahrt im allgemeinen während der Wintermonate geschlossen. Zur Unterstützung dieser ungenauen Besteckführung sammelte man jedoch auch Erfahrungen, man nahm Tieflotungen mit Grundproben vor wie jetzt, man beobachtete die Wasserfarbe bei Annäherung an die Küste namentlich vor großen Strömen usw. Durch die Fahrten im Atlantik lernte man Ebbe und Flut und durch die nach Indien die Monsune kennen; die Schiffe nach Indien fuhren im Sommer mit N.W.-Monsun vom Roten Meere ab und kehrten, auch wenn sie dort im ersten Winter ihre Geschäfte erledigt hatten, erst im nächsten Herbst mit S.O.-Monsun von Indien zurück.
Die wissenschaftliche Nautik konnte aber erst größere Fortschritte machen, als ihre Hilfswissenschaften, die messende Erd- und Himmelskunde, zu einer gewissen Reife gelangt waren; auch hierzu ist im Altertum der Grund gelegt. Thales (600 v. Chr.), Pythagoras (550), Aristoteles (350) entwickelten die Theorie von der Kugelgestalt der Erde; Eratosthenes (Alexandria 250), Posidonius (Rhodus 100) berechneten den Erdumfang und Hipparch (Alexandria 150) überzog die Erdoberfläche mit dem Gradnetze von Meridianen und Breitenparallelen, dessen wir uns noch jetzt bedienen. Letzterer drang darauf, die Lage der Orte nach Länge und Breite festzustellen, bestimmte selbst mehrere Polhöhen und empfahl zur Längenbestimmung die genaue Beobachtung der Sonnen- und Mondfinsternisse. Wenn es bis dahin nur möglich war, rohe Darstellungen der Ländergestaltung und der Lage bekannter Orte nach ihrer ungefähren Richtung und Entfernung voneinander herzustellen, so konnten jetzt einigermaßen richtige Karten angefertigt werden.
Aber erst Marinus (Tyrus 100 n. Chr.) entwarf Karten nach wissenschaftlichen Grundsätzen und einer ihm eigentümlichen Projektion. Er zog Breitenparallele und Meridiane als gerade Linien aus, die sich rechtwinklig schnitten. Der Kugelgestalt der Erde trug er dadurch Rechnung, daß er den Abstand der Meridiane voneinander so ordnete, wie es dem Breitenparallel von 36° N. — im Altertum als die Mittelbreite der bewohnten Welt angesehen — entsprach, und sammelte sorgfältig aus den Tagebüchern der Reisenden Angaben zur Berechnung der Länge und Breite vieler Orte. Er ist also der Schöpfer der platten Karte.
Ptolemäus (Alexandria 150 n. Chr.) berichtigte und erweiterte diese Arbeit; an 8000 Orte sind in seinem geographischen Buche mit Länge und Breite verzeichnet, und 27 Karten sind ihm beigegeben; bei den Spezialkarten hat er als Mittelbreite die des betreffenden Landes angenommen; es sind dies die einzigen uns überlieferten Karten des Altertums. Mit Ptolemäus erreichte die messende Erd- und Himmelskunde für lange Zeit ihren Höhepunkt. Sein geographisches Werk hat leider während des ganzen Mittelalters in Vergessenheit geruht; sein zweites, astronomisches Werk (Almagest) aber, in dem er das nach ihm benannte astronomische System, das erst nach anderthalb Jahrtausenden vom Kopernikanischen verdrängt wurde, niederlegte, hat beim Wiederaufleben der Wissenschaft im Mittelalter der Erdkunde die größten Dienste geleistet.
Die praktische Navigation konnte jedoch im Altertum aus allen diesen wissenschaftlichen Fortschritten noch keinen Nutzen ziehen, solange wegen mangelnder Instrumente keine astronomischen Beobachtungen auf See (an Land wurden die Breitenbestimmungen mit dem Gnomon, dem Schattenzeiger, angestellt) gemacht werden konnten und man kein Mittel hatte, den Kurs jederzeit mit Sicherheit zu bestimmen — nämlich ohne Kompaß; man blieb auf ein nur ungenau geschätztes Besteck und somit auf Küstenfahrt angewiesen.
Es sei hier vorgreifend noch erwähnt, daß im Altertum die Ausdehnung der Alten Welt von West nach Ost auf den bekannten Breiten — also von Spanien bis China —[7] viel zu groß angenommen wurde infolge der ungenauen Längenbestimmungen namentlich in Asien. Marinus nahm sie zu 225°, Ptolemäus zu 180° an gegen etwa 130° in Wirklichkeit; die erstere Zahl hat wesentlich dazu beigetragen, Kolumbus zu seinem Plane zu ermutigen, die Ostküste Asiens auf dem Wege nach West zu erreichen.
Die Schiffe im allgemeinen und die Handelsschiffe.[7] Wie die Phönizier das erste Volk gewesen sind, das seine Seefahrt über das ganze Mittelmeer ausdehnte, so waren sie auch grundlegend für die Entwicklung des Seewesens aller Völker am Mittelmeer; auch die Ägypter, die schon früh das Rote Meer usw. befuhren, bildeten ihr Seewesen nicht weiter aus, sondern bedienten sich später ebenfalls in diesen Gewässern der Phönizier und dann der Griechen. Wenn auch wohl naturgemäß die anderen Küstenvölker, ehe sie mit den Phöniziern in Berührung kamen, aufs Wasser gegangen sind, so haben doch zweifellos die frühzeitiger technisch entwickelten Fahrzeuge der letzten überall zur Ausbildung des Schiffbaues den Anstoß gegeben.
Die Griechen haben sodann allerdings viel zur Entwicklung, besonders der Kriegsschiffe, beigetragen, aber alle griechischen Schriftsteller von Homer bis auf die spätesten stellen die Phönizier als Vorbild hin, was deren Schiffe, seemännische Umsicht, Genauigkeit und Erfahrung sowie ihre nautischen Kenntnisse anbetrifft; noch Xenophon lobt die praktische Einrichtung, die musterhafte Ordnung und Disziplin, die er auf phönizischen Schiffen — und zwar Handelsschiffen — gesehen hat. Im Westmittelmeer haben dann später auch die phönizischen Pflanzstädte (Karthago) im Verein mit den Griechen Siciliens die Entwicklung des Seewesens beeinflußt.
Die ersten Fortschritte im Schiffbau betrafen die Handelsschiffe. Aus den einfachen offenen Booten zum Rudern und Segeln, mit denen die Phönizier die ersten Fahrten an naher Küste und im Ägäischen Meer unternommen hatten, entwickelten sich gedeckte, größere Seeschiffe, namentlich als man die Fahrten nach Spanien aufnahm. (Die Tharsisfahrten, daher ist „Tharsisschiffe“ bald die Bezeichnung für alle größeren Seeschiffe.)