Mokslininkai ir navigatoriai suprato, kad jei dangaus kūnų padėtis gali būti tiksliai išmatuota jūroje, jūreiviai galėtų pakankamai tiksliai nustatyti jų platumą. Norint tai pasiekti, reikėjo tikslių instrumentų.
Ptolemėjus aprašė astrolabiją (taip pat žinomą kaip žvaigždžių{0}}matavimo prietaisas); didesnės versijos buvo naudojamos observatorijose, o mažesnės – laivuose. Norint valdyti astrolabiją, prireikė trijų žmonių komandos: vienas asmuo laikė instrumentą už nykščio žiedo, kitas stebėjo, o trečiasis nuskaitė rezultatą iš ciferblato. Natūralu, kad laivui smarkiai siūbuojant, gauti matavimai nebuvo labai tikslūs. Kai tik įmanoma, jūreiviai išlipdavo į krantą pasiskaityti.
Senovės astronomai žvaigždžių aukščiui matuoti naudojo{0}}kryžminį strypą – šią techniką vėliau jūreiviai naudojo navigacijai. Instrumentą sudarė pagrindinis lazdas ir skersinis-gabalas, o apatinis skersinio-galas buvo laikomas horizontaliai. Matydamas dangaus kūną palei pagrindinį lazdą, naudotojas slysdavo kryželiu, kol atrodė, kad jis palietė objektą (pvz., saulę ar žvaigždę) jo regėjimo lauke, tada perskaitė lazdelės laipsnį. Šį instrumentą gali valdyti vienas asmuo.
Ir astrolabijos, ir kryžiaus{0}}statai reikalavo, kad stebėtojas žiūrėtų tiesiai į saulę. Giedromis dienomis dėl intensyvios šviesos stebėti neįmanoma. Norėdami išspręsti šią problemą, anglų kapitonas ir navigatorius Johnas Davisas išrado užpakalinį štabą. Jį sudarė pagrindinis strypas ir slankiojanti kryžminė-menė. Stebėtojas stovėjo nugara į saulę ir slydo kryžmine-mentele, kol ji metė šešėlį ant priekyje esančios mažos mentelės; šis metodas leido stebėtojui pamatyti horizontą.
Padedamas Edvardo Wrighto, matematiko iš Kembridžo, Johnas Davisas taip pat išrado kvadrantą. Šio instrumento kryžminėje mentėje buvo okuliaras,{1}}kuris leido stebėtojui matyti horizontą ir atspindėtą saulės vaizdą.
Pierre'as Bougueris, hidrografas iš Croisic, dar patobulino kvadrantą; modifikuota versija leido stebėtojui per okuliarą matyti horizonte besiilsinčią saulę.
Johnas Hadley iš Anglijos išrado oktantą, kuris pirmą kartą buvo išbandytas 1732 m. Jį sudaro atspindintis teleskopas ir gulsčiukas. Šis instrumentas yra daug tikslesnis nei bet kuris kitas instrumentas, anksčiau naudotas jūroje.