唐代航海技术也得到了空前的发展，能对海岸和海中的地形地物的距离与高度进行测量，见于《海岛算经》。
天文导航技术也出现了新进展，天文定向导航技术普及而成熟，并开始由天文定向导航向天文定位导航发展，当时处于萌芽状态的天文定位导航技术，在实践上虽只是一种较模糊的估计方法，但对一位经验丰富的海员来说无疑是一种颇具价值而且使用便捷的导航手段。
指南针导航在宋代开始普及，但中国指南工具司南、指南车等发明应用的历史则非常悠久，汉代司南就很出名，晋代又有指南舟，虽没在唐代水师中看见相关记录，但海上有没有使用相关技术就不得而知了。
唐代对季风的认识有了提高并应用到航海实践中，“江淮船溯流而上，待东北风，谓之信风，七八月有上信，三月有鸟信，五月有麦信”。对台风的认识也有所提高，开始懂得按经验规避台风；另外对海洋潮汐的认识也提高了。
总之，唐初航海技术已达到了一个新的水平，处于当时世界前列，比日本要先进得多，据王在晋《海防纂要》记载，直到明代，日本船还是“不用铁钉和麻斤、桐油，只联铁片，以草塞罅隙，费工多，费材大，布帆悉于桅之正中，不似中国偏帕活……唯使顺风，不能使逆风”。
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