在现代造船业兴起以前，航海主要依赖水手极为宝贵的经验和一些简单的工具及技术。
早期的航海家们通常沿着海岸航行，晚间则靠岸停泊。他们特别注意寻找各种可见的航标，或倾听可以帮助领航的音响，如钟响浮标或雾笛发出的声音，就可以算出船已经在哪儿了，从而相应调整航线。此外，他们已经懂得使用测深索选择航道。一位希腊历史学家记述道：“当你靠近非洲海底，水深只有20米，而且如果同时测锤上的油蜡被弄污，带起了某一种泥沙，这时，亚历山大港就快到了。”测深索对古代航海家的帮助很大。
古代的航海家们白天根据太阳的方位大致决定航向，到了晚上就靠星辰导航。古波里尼西亚人有时甚至带上充足的食粮和用品，乘坐长18米的独木舟，做3200多千米的远航，历时数星期。这真是人类凭着经验和知识而进行的壮举。
北极星在古人航海中起到标志性作用。古代航海家们认为，要把握住向东或向西的固定航线，必须确实使自己总是处在北极星每夜都与地平线保持相同距离的位置上。他们把风向绘制成罗盘状的风图，称为“风玫瑰”。航海时根据太阳的位置估计风向，再与“风玫瑰”对比找出航向。“风玫瑰”一直为航海家所沿用，中古时还绘在航海图上。
古人发明出各种方法来在迷失方向时寻找方向。挪威大探险家弗洛基·维杰达尔森第一个驾驶维京船从挪威到达冰岛，他出航时总带上一笼乌鸦，估计离陆地已近便把乌鸦放出去。如果乌鸦在船的上空盘旋，然后回到甲板上，那说明乌鸦看不到陆地，离岸还远，他就继续航行。可是，如果乌鸦有目的地振翼飞去，就证明陆地不远了。水手还可以靠观测云情、洋流来探清航线。从天气很热的大块陆地上空升起很高的、像是白色堡垒的对流云，显示出在远方地平线下肯定会有环状珊瑚岛。有经验的水手在甲板上就感觉到得到洋涌和极轻微的洋流，借此导航。
气味也能为古人导航，陆地一些特殊的气味如橙子花的香气、野草的香气、烧木头的香气等，晚风可以把这些气味吹送到80千米之外的海上。水手可依据气味的方向判断陆地的位置和船所在的位置，从而像利用无线电导航仪那样准确地回到家里。