人类至迄在新石器时代晚期就已经有了航海活动。
可以作为证明的是：中国大陆在新石器时代创造的彩陶文化和黑陶文化的器物已在中国澎湖岛的良文港和台湾岛的高雄、台中、台南等地发现；代表中国东南沿海地区百越新石器的特型器物“有段石锛”，在浙、闽、粤各省屡有出土，而且在台湾、菲律宾、大洋洲岛屿，甚至远到南美洲如厄瓜多尔等地都有发现。
早期的航海活动汉代学者王充所著的《论衡》记述周成王时“越裳献雉，倭人贡畅”。越裳是古南海国名，倭人是指古代的日本人。虽非正史记载，但也反映了西周时海上航行已是经常事了。
公元前4世纪下半叶，希腊航海家皮忒阿斯驾舟从希腊当时的殖民地马西利亚（今法国马赛）出发，沿伊比利亚半岛和今法兰西海岸，再沿大不列颠岛的东岸向北探索航行到达粤克尼群岛，并由此折向东到达易北河口。
这是西方最早的海上远距离航行。在此之前，地中海内的航行活动，已相当频繁，并且有海战。公元前490年发生的历史上有名的希波战争中，希腊就曾以数百艘长约130英尺、三层桨座的战舰抵抗波斯舰队。
那个时代的航海人员，不论东方的，或是西方的，都只能掌握初级的引航技术，即只凭对地形、水势的辨认以计远近，观测日月星辰以判别方向。
战国末期，中国的海上交通颇有发展，沿海地区设置了一系列港口，沿海岛屿与大陆间的联系日益增进，对邻国如朝鲜、日本、越南等的海上交通逐渐增多。
秦始皇重视航海，统一全国后，曾五次巡视各地，包括渤海沿岸的一些港口，在芝罘刻立石碑。他最后一次巡视是从镇江附近乘船出海，扬帆北上，再次到达芝罘。
秦朝有几次较大规模的航海活动，徐福东渡日本，就是其中的一次。
从沿岸航行到远洋航海汉代和唐代是中国历史上两个繁荣强盛的朝代，航运有较大发展。汉代不但开拓了广泛的沿海航行，而且向远洋发展，远达印度半岛的南部和锡兰（今斯里兰卡）；并以此为中介，使得当时世界上两大帝国——东方的汉帝国和西方的罗马帝国连结起来，构成一条贯通欧、非、亚的海上航线。唐代为了扩大海外贸易，开辟了海上“丝绸之路”，船舶远航到亚丁附近。贾耽《广州通夷海道》曾对这条当时是世界上最长的航线所经过的港口、转向点以及航行所需时间等等作了详细记载。海上“丝绸之路”，不仅是条贸易之路，更是一条友谊之路，为三大洲人民的文化和经济交流作出贡献。
汉唐两代的沿海航行，可以设想是根据山形水势来引航。这种引航方法，在航海学上称为地文航海或引航术。而当船舶航行在长期见不到陆岸的大海洋时，就采用天文航海技术来引航了。
《汉书·艺文志》的“天文类”中有“海中占验”
存目136卷。虽只有卷目而无内容，但仍不难判明是当时的天文导航著作。如《海中二十八宿国分》有二十八卷，《海中二十八宿臣分》也有二十八卷，合共五十六卷，当即是天文导航的定位部分。中国古代天文学把天区划分为二十八个星空区，称为二十八宿，并按列宿划分它们所对应的地面区域。《汉书》所载的占验，不过是以二十八宿来划分它们所对应的海上区域而已。航海有了这样的“海中占验”的卷册，就不难据以判定船舶所在的地域和指导航行的方向了。但是并不能认为汉代已能在海上精确地测定船位。因为，在海上观测天体确定船位，有许多基本条件必须具备，诸如必须有天体位置的资料，观测天体的器物，准确的时计等等，而这些条件在当时几乎不可能具备。不过有了这种按星宿划分对应地面区域，至少可使海上船舶不至于迷航。
指南针应用于航海宋代在远洋航线方面没有什么扩展，但在航海技术方面却有划时代的创新。指南针在船上的应用，是航海技术上的重大突破。指南针是中国发明创造的，把指南针应用到船上也是从中国开始的。
最早的记载是宋宣宗年间朱彧的《萍洲可谈》和徐竞的《宣和奉使高丽图经》。航海使用指南针，不仅解决了恶劣天气下的海上求向问题，而且为仪器导航开辟了道路，人类从此才真正摆脱了海岸的羁绊而驰骋在更加广阔的海洋上。而航海技术的提高，反过来又促进了指南针的改善和发展，创造出更适用于航海的磁罗经，也称磁罗盘。南宋吴自牧《梦梁录》中说“风雨晦冥时，唯凭针盘而行”，针盘就是磁罗经。在12世纪船用磁罗经通过阿拉伯传入欧洲后，欧洲海员也开始使用。现在船上通用的磁罗经，则是经过19世纪末英国科学家开尔文改进的海军型磁罗经。
北宋科学家沈括发现地磁对指南针的影响。他在《梦溪笔谈》中记录了地磁有偏角，这一科学结论指出地点不同偏角的大小也不同。这一发现比1492年哥伦布横渡大西洋时的同一发现早4个世纪。不过地磁偏角的量值，则是1580年W.巴勒测得的，为11°25′。1724年G.格雷厄姆根据观测的结果，提出电磁偏角逐年在变化。
罗经自差也是中国最早提出来的。约在1652年前后，方以智《物理小识》提到铁器对磁针的干扰和海船不宜用铁钉的原因，因为“海咸烂铁，且妨磁也”。在西方，自差则是在18世纪才发现的。1724年前后，英国人J.史密斯发现木箱的铁钉会影响罗针的指向。1801—1802年，英国船长M.弗林德斯发现利用一根垂直软铁放在罗经前面，可以部分修正罗经自差；所以现在磁罗经的前面有一铜质垂直圆筒，内贮放筒形软铁。1839—1855年，英国皇家天文学家G.B.艾里提出，在罗经前后、左右和上下排列磁棒，可把罗经自差消除到最小程度。
助航设施的设立在古代地中海沿岸就建有助航设施。公元前660年，小亚细亚西北部的特洛伊地方筑起灯塔，可能这就是灯塔的始祖。约在公元前280年，在埃及北部亚历山大港建造的灯塔，高逾200英尺，为古代世界七大奇景之一。
英国在1732年开始在泰晤士河口设置一艘小船，于横桁上悬灯一盏，指引行船，这是第一艘灯船。美国在独立战争前的1767年在特拉华河布设浮标，后在1820年换用圆柱形浮标。同年，在东部切萨皮克湾设置第一艘灯船。1850年，美国国会规定了水路标志的颜色和编号制度。19世纪末，铃声、汽笛、灯光浮标相继问世。1910年，在纽约安布路斯水道设置了用高压电石气的发光浮标，效果很好。
中国元朝海运漕粮，沿海岸航行，航道上有许多浅滩、暗礁，往往发生船沉人亡的惨剧。至大四年（1311年），海道府根据常熟州船户苏显臣等建议，在长江口西暗沙嘴设置了航标船，船上树立标旗，指引粮船进出。
延佑元年至四年（1314—1317年），又在江阴的夏港、需沟等九处设置标旗；在龙山庙前，高筑土堆，四周砌垒石块，土堆上白天高悬布幡，夜间悬灯点火，指引粮船航行。这些航标的设置，对保障航行安全特别是沿海岸航行的安全起了有益的作用。
郑和七下西洋中国航海技术，经过汉、唐、宋、元几代人的积累和创新，达到很高水平，海上交通空前繁盛。1405—1433年，明永乐至宣德年间，中国航海史中出现了一个高峰，那就是郑和率领船队七下西洋。
明朝建立初期，曾施行过“海禁”，与海外交往稀少。明成祖朱棣政权巩固之后，取消了海禁，并决定派出一支规模庞大的船队，沿着海上“丝绸之路”远航，在中国和亚、非人民之间架起一座座友谊桥梁。船队包括各类大小船只达二百余艘，船工人员二万七千余人，先后七次下西洋，历时近三十寒暑，经过三十多个国家，最远航程到达非洲东岸现今的索马里和肯尼亚一带。率领这支船队的是中国伟大航海家郑和。
郑和船队的远航表明明代中国的航海技术已达到相当完善的程度：①能够熟练地掌握太平洋西岸和整个印度洋上的信风规律和海流形态，并能充分加以利用，使得每次出海航行都能凭借自然要素，保持船队以平均4.5海里／小时的航速持续航行。②能够编组成近百艘各类船的混合船队，统一行动而队形始终保持完整。③《武备志》所收录的《自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸蕃图》（后人称《郑和航海图》），虽然不是当时航行所使用的海图，确切地说只能是图解的航路指南，但从内容看，基本上可与海图相补充以满足指南的要求。
