La cartografía había progresado bastante, especialmente impulsada por el trabajo de los geógrafos autores de los portularios, mapas muy detallados de las costas conocidas hasta entonces; la navegación atlántica en alta mar había sido emprendida por vascos y portugueses, que en sus viajes al África se alejaban bastante de la costa para aprovechar mejor los vientos y corrientes.
La carabela, el navío que se utilizaría en los viajes del descubrimiento de América, había sido perfeccionada durante el siglo XV por los portugueses. España, por su parte, tenía pleno dominio de estos avances y técnicas, y contaba con una amplia población de hábiles marineros, muchos de ellos con experiencia en viajes en el Atlántico. La única dificultad aún no resuelta estaba en la imposibilidad de determinar con alguna precisión la longitud de una nave en alta mar, por la ausencia de cronómetros suficientemente precisos, y de aprovisionar buques del tamaño existente para un viaje cuya duración podía ser muy larga: la audacia de Colón resultó favorecida por sus cálculos de que Asia estaba mucho más cerca de Europa por el Atlántico de lo que estaba en realidad, error que no compartían los escépticos geógrafos españoles llamados a opinar sobre su viaje.
Se consideraba posible el descubrimiento de nuevas tierras, lo que no es extraño si se tiene en cuenta que en la época se creía en la existencia de varias islas más o menos fantásticas en medio del Atlántico (Antilla, Atlántida, Brasil), que figuraban en los mapas de la época y reflejaban parcialmente las concepciones míticas de la antigüedad y los recuerdos relativamente vagos que pudieran tenerse de las expediciones vikingas.
El éxito no bastaba con el mejoramiento de los barcos, sino que también era preciso integrar conocimientos acumulados a través de los siglos y saber utilizar nuevos instrumentos de navegación como la brújula, el sextante, la sonda y el astrolabio. Especialmente útiles para la navegación del siglo XV resultaron la brújula y el astrolabio. Ambos instrumentos posibilitaron un nuevo tipo de travesía cual es la de «altura», es decir, navegar lejos de las costas sin otro punto de referencia que las estrellas. La brújula consistía en una aguja imantada que siempre señalaba el norte. El astrolabio, en tanto, permitía calcular la altura de las estrellas, cosa importante para poder determinar la latitud geográfica. Gracias a estos instrumentos, los marinos pudieron estimar mejor su posición en el mar, el rumbo a seguir y el tiempo que tomaría su periplo.
