Tanto na navegação marítima quanto na aeronáutica, continua-se a usar o cálculo de posição estimada, comum a todas as formas de navegação, juntamente com outros métodos mais rigorosos. Essa estimativa é feita com auxílio de gráficos e tábuas, em que latitude e longitude podem ser deduzidas da distância e das direções percorridas. A barquilha ou outros tipos de velocímetro, rebocados ou submersos, indicam diretamente a velocidade e a distância. Os roteiros atuais beneficiaram-se do desenvolvimento das ciências oceanográficas e da meteorologia marítima.

Os navios pequenos usam ainda apenas a bússola comum. Nos maiores, esta é somente complemento da agulha giroscópica que, em vez do norte magnético, indica imediatamente o norte geográfico. Nas aeronaves, a velocidade se mede por um indicador diferencial de pressão: usam-se cronômetros de precisão em conjunto com sinais horários de rádio. Nas observações astronômicas, usa-se o sextante.

A radiotelegrafia, ao lançar no espaço a hora de um meridiano de terra firme, permite retificar o estado absoluto dos cronômetros de bordo. Na navegação atual, o radiogoniômetro, aparelho receptor radioelétrico de antena orientável, é usado por navios e aeronaves para situar as emissoras terrestres, o que determina, em função dos ângulos e intensidade das ondas, sua situação na carta. Esse método de navegação é chamado radiogoniometria.

Na navegação costeira, usam-se marcações de referências terrestres (faróis, navios-faróis e torres ao largo), equipadas com sinais sonoros para períodos de nevoeiro e, em geral, também com radiofaróis. Usam-se dois sistemas de balizamento ou marcação, o lateral e o cardeal. As balizas, que assinalam canais e perigos vários, têm cor, forma e numeração diversa, para indicar como devem ser contornadas. De noite, referências especiais e luminosas nas cartas náuticas permitem a identificação das balizas.

Os serviços hidrográficos dos diversos países publicam roteiros e livros de pilotagem, listas de sinais luminosos, atlas de correntes e marés. A cartografia náutica foi padronizada pela Organização Hidrográfica Mundial, que tem sede em Mônaco e foi fundada em 1920. A maior parte dessas cartas é desenhada na projeção de Mercator. A linha de sonda, talvez o mais antigo instrumento náutico, ainda é empregada. Mas usa-se também a sonda de eco para medição da profundidade da água, que permite, em áreas bem estudadas, determinar a posição do navio por comparação com as sondagens registradas nas cartas.

Até a segunda guerra mundial, os principais instrumentos eletrônicos usados na navegação marítima ou aérea eram o telêmetro e o radiofarol a ele associado, além da estação de rádio de baixa freqüência. Desde o início da segunda guerra mundial até a atualidade, multiplicaram-se os novos sistemas desse tipo:

1. sistema loran (de long range navigation ou sistema de localização de radar e rádio);
2. sistema decca, sistema hiperbólico com o sistema loran, mas no qual os sinais, ao contrário daquele, não são emitidos por pulsações;
3. sistema consol, que emprega freqüências entre 250 e 350kc;
4. radar de navegação, que alarga o campo de visão durante a noite ou quando há pouca visibilidade.

Na navegação marítima são usadas diversas variantes do radar: os sistemas ratan, shoran, EPI (electronic position indicator, indicador eletrônico de posição), sonar (radar submarino que emprega ondas sonoras em vez de ondas de rádio), radux (sistema hiperbólico de baixas e baixíssimas freqüências), omega, que é uma ampliação do anterior, lorac e raydist, sistemas hiperbólicos de ondas contínuas para observações de grande precisão.

Na navegação submarina e no controle de mísseis usam-se sistemas automáticos de navegação giroscópica, constituídos por aparelhos autônomos para cálculo de posição. Esses sistemas baseiam-se na quantidade e na direção da aceleração. Nos mísseis teleguiados, a direção e distância do percurso são previamente determinados e, posteriormente, dirigidas por instrumentos automáticos controlados por computador.