穿越远古，敢于跋涉的智者慢慢发现可以通过观测日月星辰、山川河流、树木或堆砌起石块作为标记，来判断自己的位置和确定时间，这便是最原始的导航。
西方天文学中，被称为“大熊星座”的尾部，有七颗明亮的星星，在中国被称为北斗，斗口的天璇星和天枢星连线延长约五倍远就可以找到明亮的北极星，在当前的数百年间，北极星恰好位于地球的自转轴的方向，所以从北半球看，它的位置变化微乎其微。古人会根据北斗相对于北极星的不同位置，从斗柄所指大体确定时间和方向，甚至厘定24节气。
导航一词源于航海。在中国航海博物馆，一块牵星板保存着郑和船队“过洋牵星”的古代导航术，在郑和的航海图上，有着“船到北辰星四指”的记录，“指”是牵星板的计算单位，代表着船身与北斗之间的测算距离，以此获得船队位置。
指南针在12世纪末传入欧洲，16世纪后，为了巨大的海洋利息，导航被欧洲人视为头等大事，几乎所有科学家都尝试着研究导航。意大利科学巨匠伽利略，为此发明天文望远镜，改造罗盘，探索天文导航法，用物体摆动的等时性来测距，终其一生，他都在寻找更精确的导航术。与伽利略生活在同一时代的中国科学家徐光启最早把圆形地球和经纬线的概念引入中国。中国国家图书馆，《乾隆内府舆图》是在1718年绘制的《康熙皇舆全览图》的基础上增补完成的，它成为中国第一版也是全世界最早一批采用经纬线分幅的官方国家地图，在乾隆皇帝眼中，经纬尺寸间的山河轮廓第一次如此精确，后来见到此图的欧洲科学家李约瑟感叹到，它比当时所有欧洲地图都更好。经线和纬线得出现，让世界从各自绘制地图的时代带向全球统一的位置标准化时代。
1735年英国钟表匠哈里森造出世界第一台航海钟，通过“计时测距”破解了当时导航中人们难以计算经度变化的障碍，航海钟的出现，让计时、测距、地图等要素结合起来，整个18至19世纪钟表法导航术不断进步，现代导航的科学雏形渐渐清晰。
纳碎德国从1932年就开始研究超声速火箭，德国火箭专家冯•布劳恩担任总设计师，他的研究成果最终没有在第二次世界大战帮助纳碎赢得胜利，却意外成为运载火箭的先驱，美国和苏联强强着手抢夺德国的高科技成果（V2火箭）。
美国人获得V2火箭后发射火箭进入外太空，让人类第一次目睹宇宙的真实景象，在20世纪40年代与50年代，火箭与导弹的飞速进步的背后，意味着航天的启蒙时刻很快就要到来了。1957年10月4日，苏联向太空发射了全世界第一颗人造地球卫星，它的名字是“斯普特尼克一号”，俄语意味“同行者”，过程中出现多普勒效应，美国人发现当卫星靠近地面接收机时，收到的信号频率会逐渐升高；而飞过后，频率就会逐渐降低。从而美国科研人员意识到，根据同样的原理，如果确定卫星的位置，就能够反向确定信号接收机的位置，这一偶然发现成为后来卫星定位的理论基础。
就在“斯普特尼克一号”发射后的第二年，美国海军立刻启动了名为“子午仪计划”的导航卫星研究，成为人类卫星导航时代的开端，子午仪卫星导航系统于1964年投入使用，直到1996年被GPS全球定位系统完全取代。
在不到半个世纪中，继美国GPS之后，俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统，共同在地球上空编织出一张巨大的导航卫星网，这是一张改变世界的网。
从中国人发明指南针开始，不断进步的导航术，自航海延伸向航天，人类终于完成了从依赖星空到经略时空的文明跨越。
