Una delle prime mappe del mondo si attribuisce tradizionalmente ad Anassimandro di Mileto (610-547 a.C.), che nel V secolo a.C. immaginava un'estensione circolare delle terre abitate intorno al Mare Egeo. È con Eratostene di Cirene (ca.276-ca.195 a.C.), tuttavia, che si stabiliscono i principi fondamentali della rappresentazione geografica. Dopo aver accuratamente misurato la circonferenza della Terra, Eratostene fu il primo a includere nella rappresentazione geografica la griglia dei meridiani e dei paralleli, inserendo nella sua mappa le informazioni raccolte durante le spedizioni militari di Alessandro Magno (356-323 a.C.). Le successive misurazioni di Posidonio (ca.135-metà I sec. a.C.) contribuirono a consolidare il modello geometrico del globo terrestre, facendo della geometria e dell'astronomia i fondamenti matematici della geografia. In questo senso, servendosi dell'osservazione astronomica, fu Ipparco di Nicea (II sec. a.C.) a stabilire il metodo di calcolo delle longitudini dei luoghi. A Ipparco si deve anche l'ipotesi dell'esistenza di una terra tra l'Oceano Indiano e l'Oceano Atlantico, ipotesi elaborata in seguito all'osservazione del diverso comportamento delle maree nel Mare Arabico e lungo le coste atlantiche. La notizia è riportata da Strabone (ca. 64 a.C.-ca. 20 d.C.), i cui diciassette libri sulla Geografia rappresentano uno strumento fondamentale per la conoscenza del mondo antico. La sua descrizione in forma narrativa della storia dei popoli e della distribuzione delle terre costituì un modello di riferimento per geografi come Pomponio Mela (I sec. d.C.), unico tra i Latini a svolgere una trattazione di ampio respiro di contenuto geografico. A lui si deve la divisione del globo terrestre in cinque zone climatiche, delle quali solo due erano considerate abitabili. Da Eratostene Pomponio ricava la descrizione dei confini tra Europa, Asia e Africa; come tutti i geografi classici, considerava il Mar Caspio come un grande golfo collegato al Mare del Nord. Alle soglie del grande componimento geografico di Tolomeo si colloca l'opera di Marino di Tiro (seconda metà I sec.-prima metà II sec. d.C.), che fu il primo a descrivere la Cina come limite orientale del mondo conosciuto. Il mondo abitato, secondo Marino, si estendeva in longitudine dalle isole Fortunate, le odierne Canarie, alla Cina, e in latitudine da Thule, probabilmente le isole Shetland, al tropico del cancro. A lui si deve il termine "Antartico", inteso come polo opposto all'Artico, come pure l'assegnazione delle coordinate geografiche a ogni singolo luogo. Le coordinate di longitudine si numeravano a partire dal meridiano zero che passava per le isole Fortunate. Marino elaborò una mappa del mondo basata su una griglia ortografica regolare, con divisioni uguali degli intervalli tra i meridiani e i paralleli, e descrisse l'estensione longitudinale dell'ecumene pari a 225° della circonferenza terrestre. Ogni grado di meridiano aveva una lunghezza di 500 stadi, ovvero 185 metri, contro i 700 stadi stabiliti da Eratostene. Tolomeo (ca. 100-ca. 178) fece propria una gran parte dei dati geografici di Marino ma, rispetto al disegno delle terre, accettò la divisione ortogonale dei meridiani e dei paralleli solo per le carte regionali, elaborando per la mappa generale dell'ecumene personali metodi geometrici di trasformazione piana della sfera terrestre.