星や太陽などの天体の位置を観測して船の位置を知る航海の方法。船の上で精密な時刻を知ることができるようになった18世紀半ばから大きく発展し、GPSや標識電波による航法が可能になるまで近代航法の基本であった。我が国でも、2002年までは、外洋に出る船は、天体の位置を記した航海暦の搭載が義務づけられていた。ある時刻に1つの天体の高度を観測すると、その天体がその高度で見える場所の軌跡が1つの円として得られ、原理的には3つの天体の観測から、円の交点として船の位置が求まる。古代のポリネシアの民族は、夜空の星を見てタヒチからハワイまでといった遠距離を航海したといわれているが、これも原始的な天文航法といえる。