在十五世紀的航海技術中，用於觀測天象的儀器主要是星盤、象限儀（四分儀）和夜間星盤。星盤由阿拉伯天文學家引入到基督教的西方，而且從根本上而言它是一幅天象圖，在平面上複製了星星繞天極的運動。各種互相變化的天球星圖平板，可以讓在不同緯度的北半球星座具體可視，與天體的變化表面在地球的不同地區總是獲得完美對應。一般而言，航海星盤被用於船隻上，限於測量行星，尤其是北極星轉移至子午線時刻的偏斜。由此，船隻所處之地的緯度就能夠得到測量。航海星盤沒有平面星盤常用的天球星圖平板；它只有一個母盤、刻度的邊、照準儀以及吊環。為方便不利的大氣條件下所進行的觀測，航海星盤的母盤既厚又重，而且有很多鑿空之處。這一重量維持著這一儀器與地面的垂直，即使船隻的顛簸和搖晃；而它多處鑿空則避免這一儀器在面對強風時在觀測者手中的搖晃，阻礙它們去穩定地瞄準已選定的行星。象限儀（四分儀）則起到類似的作用，特別是在航海界，有一種正弦象限儀叫作快速計算象限儀。它由垂直線的網格組成，並與90度弧相交。正弦象限儀則用於簡化三角函數的計算，從一個大於90度的角到包含在象限儀（四分儀）之內的一個角。而夜間星盤則是一種夜間的鐘錶，在確定北極星以及大熊座的雙星的位置之後，它可以知道在夜間的幾乎每一時刻的時間。