Um sich auf See zu orientieren, richteten sich die Seefahrer schon früh nach dem Stand der Sterne.
Es gibt Fixsterne, die ihre Position beibehalten, zum Beispiel der Polarstern. Der Polarstern steht über dem Nordpol und scheint besonders hell. Wie weit nördlich sich ein Schiff vom Äquator entfernt befand, konnte man mit Hilfe des Polarsterns herausfinden. Dafür musste man den Winkel kennen, den der Stern mit dem Horizont bildet. Steht der Stern genau über dem Schiff, bildet er mit dem Horizont einen Winkel von 90 Grad, während sich ein Winkel von 0 Grad ergibt, wenn der Stern waagerecht am Horizont erscheint. Die Höhe des Sterns wird also durch den Winkel angegeben. Blieb der Winkel gleich, segelte man auf geradem Kurs. Mittags konnte man auch die Sonne anpeilen.
Zunächst peilte man die Sterne einfach mit ausgestrecktem Arm an. Durch die Winkelmessung fand man heraus, auf welchem Breitengrad sich das Schiff befand. Die Breitengrade sind gedachte Linien auf der Erdkugel. Der Äquator teilt die Kugel in der Mitte in eine obere und eine untere Hälfte, die Erdhalbkugeln. Vom Äquator aus rechnet man 90 Breitengrade nach Nord und nach Süd. Der nullte Breitengrad ist also der Äquator, der neunzigste die beiden Pole.
Dann erfanden Astronomen in Arabien das Astrolabium. An einem Ring wurde das runde Gerät, das meist aus Bronze war, senkrecht gehalten. Mit einer drehbaren Speiche wurde der Stern angepeilt, der Winkel konnte dann abgelesen werden.
Ein anderes Instrument zur Bestimmung der geografischen Breite war der Jakobsstab. Das ist ein langer Stab mit einem Querstab. Der lange Stab wurde unter das Auge gehalten. Dann verschob man den Querstab, bis die Enden den Horizont und den Stern überdeckten. An einer Skala am Längsstab konnte man nun den Winkel ablesen. Auf einem schwankenden Schiff war das Ablesen jedoch oft schwierig.
Einfacher wurde die Messung, als der Quadrant erfunden wurde. Das ist ein Viertelkreis, auf dem sich eine Gradeinteilung befindet. Es gab kleine Quadranten, die man in der Hand halten konnte, und große, die auf einem Stativ standen. Aus dem Quadrant entwickelte sich der Oktant (mit einem Achtelkreis) und schließlich der Sextant (mit einem Sechstelkreis).