一、先秦時期
殷商與西周時期，人們除了會製造船舶之外，已能製成帆而利用風力航行。甲骨文用「凡」代替「帆」，說明殷人行船已經使用帆，不過，這時的帆一般主要用在陸地江河航行中。而隨著春秋戰國時期各國的海上活動興起，人們航海的地理知識逐漸增加，將中國東部外測的不同水劃成「北海」（今渤海）、「東海」（今黃海）、「南海」（今東海）。人們已瞭解到「百川歸海」並一開始在沿海巡航。同時，人們在江河和航海過程中，逐漸認識了風，並利用風和帆航行。
先秦時期，人們在認識風的同時，也對一些雲雨氣象有所瞭解，如《尚書·洪範》「月之從星，則從風雨」等都是人們在航行中注意天氣變化而總結出的經驗規律。
這一時期，人們對海洋水文特別是潮汐有一定的瞭解。如《尚書·禹貢》「朝夕迎之，則遂行而上」等，說明當時人們已知知道趁漲潮出海，利用海洋定向潮流，順流而下。
值得一提的是，春秋戰國時期，海上導航技術已與天文學聯繫起來。戰國時期人們已經對二十八星宿和一些恆星進行了定量觀測，並取得了可喜成果，並把海上航行與天文學相結合，利用北極星為航行定向。戰國時期，磁石「司南」已發明。但其用途主要用於陸上定位。英尺，春秋戰國時期主要以太陽和北極星為海上導航標誌。
總之，先秦時期的航海技術已有一定的基礎，人們對海洋的認識逐漸深刻，對洋流、風力、潮汐，和海上天文、氣象知識有一定的認識，利用太陽和北極星為海上導航標誌，併發明瞭海上測天體高度的儀器。
二、秦漢時期
秦漢時代的遠洋航海，人們已開始自覺使用季風航海。中國人已掌握了西太平洋與北印度洋的季風規律，並已應用於航海活動。實際上，東漢應勛在《風俗通義》已經提到：「五月有落梅風，江淮以為信風。」，「落梅風」意即梅雨季節以後出現的東南季風。兩漢時期人們只有利用季風，才能做遠洋航行。
在先秦時期天文導航的基礎上，秦漢時期的導航技術有了進一步的提高。據《漢書·藝文志》載，西漢時海上導航的占星書已有《海中星占驗》十二卷，《海中五星經雜事》二十二卷等有關書籍總計達一百三十六卷之多，可能是中國航海人員載航海過程中總結出來的天文經驗和規律。其內容應是記錄航海中對星座、行星等位置判定以確認航線。
除天文導航外，地文導航與陸地定位在航海中也佔十分重要的地位。
漢時，人們已能利用「重差法」精確測量海上地形地貌。唐代李淳風《海島精算》記載了這種利用矩或表進行兩次觀測，可求得海島之高度和與船的距離，這對後世航圖的測繪及航程的推算具有深遠的影響。
漢時，人們對潮汐已不僅侷限與水面的漲落，而能找出其中的原因。王充在《論衡·書虛篇》第一次科學地將潮汐成因與月球運動聯繫起來，反映了人們對潮汐認識的進步，同時對人們航海借海潮流向進出港灣有一定的幫組。
總之，秦漢時期造船業發達，已能利用季風航行，天文和地理導航幾時進一步提高，並能對潮汐現象做出科學合理的解釋，航海技術的進步，使中國已步入了世界先進航海國家的行列。
三、魏晉南北朝時期
三國兩晉南北朝時期造船業發展的同時，航海知識與技術得到了進一步的充實和提高。
三國王震《南州異物誌》對當時航行於南海水域的海船風帆駛風技術有所描述：「其四帆不正前向，皆駛邪移，相聚已取風吹······邪張相取風氣······」這段記載說明瞭當時中國南海航行者已擁有增減隨宜的四帆帆船，掌握「邪張相取風氣」的打偏駛風技術，並在印度洋上的航線，也是利用七帆帆船駛風而航行的。
隨著三國以後的航海活動增多，對西太平洋和印度洋的信風規律已有所認識和利用。
這一時期航海技術有所進步，還表現在人們已對航行所經海區的海岸地形有了初步瞭解，如對今南海的珊瑚已有所認識，同時天文導航技術也已採用。
四、隋唐五代時期
隋唐五代時期航海技術趨於成熟，人們已能熟練運用季風航行，天文、地理導航水平都有明顯提高，對潮汐也能進一步正確解釋。
唐代，人們已能認識到北起日本海，南至南海的風有規律德到來和結束，這種與航行有關的季風成為「信風」。在利用這些信風航行的同時，人們已能正確地歸納和總結出這些信風的來去規律。如義淨正是藉著對南海季風、北印度洋及孟加拉灣的季風和洋流規律的認識和利用而乘船到達東南亞室利佛逝國而還歸中國的。同時唐代人兒你們對海洋氣象有了進一步認識，已能利用赤雲，暈虹等來預測颱風。
唐代天文定位術的發展，集中體現在利用仰測兩地北極星的高度來確定南北距離變化的大地測量術。開元年間天文學家憎一行已可以利用「復矩」儀器來測量北極星距離地面的高度，雖與實際數字有一定的差距，但這是世界首次對子午線的實測，而且這種測量術很可能已經在航行中使用。唐代航行者已掌握利用北極星的高度而進行定位導航。
與天文定位術一樣，隋唐地文導航技術也有一定提高。「廣州通海夷道」中對航海方向、距離、時間已相對具體，對某些地區的地理位置或地形特徵已有明確的地文定位描述，並且對遠洋航行中的人工航標也有記錄。特別是隨著數學的進步，航海家已經能在勾股定律相似關係的原理基礎上，運用兩次觀測計算的「重差法」來測量陸標，大大提高了海岸測量術的水平。
在《海濤志》中，作者竇叔深入研究了潮汐運動與月亮運動的同步規律，對潮汐運動中的形成原因、大小潮出現的時間、計算方式、潮汐循環的週期等做了詳細的論述。而稍後的封演，也對一月之中潮汐逐日推移的規律做了非常清晰的論述。
五、兩宋時期
兩宋時期航海技術的提高,最突出的是指南針的廣泛應用。
宋以前的航海指引，一般是憑天象、天體識別方向，夜以星星指路，日倚太陽辨向，至北宋時期，航海技術開始了重大的突破，已能利用指南針航行。而指南針的應用，在南宋時期發展成羅盤形構，隨著精確度不斷提高，應用越來越廣泛海上航行已逐步依靠指南針指示方向，比北宋時期更為進步。也促進了中外海上交通的發展。指南針應用於航海，是世界人類文明史上的重大突破，對世界文明文化的發展作出了重大的貢獻。
在兩宋時期，有關海圖的記述已十分明確，如徐兢的《宣和奉使高麗圖經》和劉豫獻於金主亶的海道圖等，都說明瞭當時海圖的發展。海上交通航線的發展，為海道圖的產生創造了條件。海道圖的產生出現，是人類海洋知識不斷積累的結果，為人類進一步征服海洋，發展海上交通事業，提供了更多的技術工具與技術知識。在海洋地理識別探測方面也有較大進步。根據天氣變化確定方位，判斷環境。並已懂得利用長繩系砣測量海深，並從砣底所粘附的海底泥沙判斷航行位置及情況。而且還能利用季風航行，其駕馭風力的技術也具有相當水平。在海上航行安全方面也有一定的保障措施。利用信鴿作為海上交通工具。並已能進行水下修補船隻，防止滲漏致沉。由於航海技術不斷提高，令兩宋時期的對外海上交通更具安全，航向更為穩確，航行時間也大為縮短，有利於中外海上交通貿易的進一步發展。
六、元朝時期
元代指南針的應用更為普遍，也更為精確，已成為海舶必備的航海工具。元代航海中，把指南針許多針位點連結起來，以標明航線，稱之為針路。指南針應用的技術進一步提高。以天干、地支和四卦（干、坤、、艮）作為航海羅盤上編排的航路方位，這樣，海船航行更能精確地確定航向，把握航線。
元朝航海技術的提高，還表現在對海岸天象與規律的認識與掌握，以保證海船航行的安全與穩定。元朝海上交通，已能熟悉地掌握與利用季風規律。元朝航海家在長期的海上交通實踐中，總結經驗，編成有關潮汛、風信、氣象的口訣。
而有關的口訣據稱「屢驗皆應」，說明瞭元朝對海洋氣象變化規律，已有相當程度的認識與掌握，有助於進一步駕馭海洋，促進海外交通貿易的進一步發展。
七、明朝時期
明朝的航海技術主要表現在對海洋綜合知識的運用以及航行技術方面有較大的提高與進步。
1、關於航路航向
明代指南針的應用更為普及與精確。過去指南針的運用，主要是單針與縫針之法。但明人《順風相送》中已經有「定三針方法」、「定四針方法」。雖然不詳其具體應用方法，但應該可以肯定其航路航向必然更為清晰準確，幾個指南針一齊運用於確定航向，還必須有計量單位，確定航程。至遲在明代已經以「更」作為計量單位運用於航海之中。明清時期，一更約為六十里計。因此，「更」並非是一個單純的計時單位，而是指一更時間內，船舶在標準航速下所通過的里程。以「更」用於航海，也是明代航海技術發展的一個標誌，它與指南針結合，可以推算船位航速，令航行路線方向更為精確，明代「針」、「更」結合的航海方法已十分普遍，反映了明代航海技術所具有的先進性。
2、關於地形水勢
大海航行，必須瞭解航路的地形水勢，掌握航道的水深及暗礁淺灘，才能安全可靠地進行海上交通活動。
明人測量水地深淺名為打水，以托為單位。明人在航海圖繪製方面也作出了很大的貢獻。雖然宋元時期已有航海圖樣問世，但只是以沿海為主，遠洋航海似未能備及。直至明代，航海圖的繪製已有很大的進步，具有很高的水平，不僅沿海地區，海外遠洋地區也有掌握，最典型的是明人茅元儀所輯《武備志》卷二百四十附圖上所載的《鄭和航海圖。該圖自南京繪圖，一直至東非沿岸，航圖遍及廣大西太平洋與印度洋海岸地區，記載了五百多個地名，並繪有針路，各處星位高低。對於航行途中的山峰、島嶼、淺灘、礁岩、險狹用的海圖，顯示了明人對掌握航路地形水勢的必要性與重要性，具有深刻的認識。在實際應用中更反映了明代航海技術的發展水平。明代航海者對海外航路的地形水勢已有相當的掌握。明代類似對航路地形水勢的具體指南，趨於綜合化與形象化，反映了明代航海技術的提高。
3、關於航海天象
觀天象，包括星位、信風及海流潮汛的變化規律。
牽星術來確定船舶的航行位置。牽星術，乃是當時一種利用天文狀況進行測位的航海技術。即在船上利用牽星板來觀察某一星辰的高度，藉以確定船隻所在的地理位置。特別是在深海中，地形水勢難以提供有效的識別，無所憑依，往往以天象來確定航位。《鄭和航海圖》中就附有《過洋牽星圖》，記錄在印度洋地區的牽星航海。
對信風的利用。明人費信《星槎勝覽·佔城圖》中云：「十二月，福建五虎門開洋，張十二帆，順風十晝夜至佔城國。」又明人馬歡《瀛涯勝覽·滿喇加》中謂，歸航，「等候南風正順，於五月中旬開洋回還」。表明明人對季風規律的掌握與運用，已經十分得心應手。
明人對海上風雲氣候、海流潮汐的變化規律也十分熟悉。《順風相送》和《指南證法》中就記載了許多關於這方面的氣象記錄和歌訣，說明瞭明人對航海天象的認識與重視，如《順風相送》中「逐月惡風法」，「定潮水消長時候」，「論四季電歌」，「四方電候歌」等。按農曆月日，對海洋氣象的風雨規律作了詳盡的記述。
八、清朝前中期
清朝前中期的航海技術雖然沒有很大創新，但是對於海洋地理的重要性還是具有充分的認識與總結。航海圖的繪製也有相當的水平。清陳倫炯《海國聞見錄》中就有附圖六幅，這些圖較前人的地圖詳備、精確。陳氏《海國聞見錄》中的《天下沿海形勢錄》，更對中國東北、東南沿海的海洋地貌、水文航運都有詳細的說明。這些都具有重要海上指南價值。
在航海應用技術中，基本上繼承前人的傳統方式。但也有一定程度的發展。指南針的應用，普遍使用三針法，對航海天象觀察、航海地形水勢都有系統的掌握。並且開始以沙漏計時。比起傳統的焚燒更香以及日月位置估算時間更為精確。清前中期沙漏的運用，說明瞭當時在吸收外國航海技術的基礎上，不斷提高航海工具的技術性能與技術水平。
「中國洋艘，不比西洋呷板，用混天儀、量天尺，較日所出，刻量時辰，離水分度，即知為某處。」相形之下，中國的航海技術已開始落後於西方。
