I primi cartografi riportavano sulla carta le posizioni dei luoghi in base delle stime dei viaggiatori, che misuravano le distanze in passi o in giorni di navigazione e determinavano la direzione osservando il Sole e le stelle. Attorno al 300 a. C., il messinese Dicearco tracciò due linee: una, latitudinale, andava dalle Colonne d’Ercole (l’attuale stretto di Gibilterra) attraversava il Mediterraneo e l’Asia Minore fino al limite del mondo conosciuto; un’altra, perpendicolare alla prima, passava per Lisimachia (nell’attuale Turchia occidentale) e Siene (l’odierna Assuan, in Egitto). Entrambe erano divise in stadi (circa 180 metri), generando così un reticolo. Eratostene (276-196 a. C.), il maggior geografo dell’antichità, estese le linee fino al Gange e alle sorgenti del Nilo.
Nascono paralleli e meridiani. Marino di Tiro, vissuto nel secondo secolo, ideò un tracciato di linee parallele di latitudine e di longitudine misurate in gradi. Nell’alto Medioevo, alla tradizione scientifica si sostituì il mito e la fantasia. Ma dopo il Mille il risveglio dell’attività marinara, grazie anche all’invenzione della bussola, portò alla realizzazione di carte nautiche sorprendenti per precisione. Nel 1615 il matematico olandese Willebrod Snellius applicò per primo il sistema della triangolazione: la posizione reciproca delle località si ricava misurando gli angoli che esse formano fra di loro.