Schiffe können anhand astronomischer Beobachtungen navigiert werden, was als astronomische Navigation bekannt ist. Die Astro-Navigation legt großen Wert auf die Vermessung von Himmelskörpern wie Sonne, Mond, Sterne oder Planeten zur Positionsbestimmung.
Vor der Erfindung moderner Navigationstechnologien wie GPS und Radar war die Astronavigation sehr lange Zeit die primäre Methode zur Positionsbestimmung auf See. Durch die Messung des Winkels zwischen dem Horizont und einem anerkannten Himmelskörper wurde es von Navigatoren verwendet, um ihre Position auf See zu bestimmen. Durch die Übertragung dieser Messungen in Seekarten wurde dann die Position des Schiffes bestimmt.
Astro-Navigation wird heute auf Schiffen häufig als Backup-Technik eingesetzt, falls moderne Navigationstechnik ausfällt oder gestört wird. Auch die Langstreckensegelung sowie die Marine setzen die Astro-Navigation häufig ein. Astronavigation erfordert ein gründliches Verständnis der Astronomie und eine spezielle Ausbildung für Navigatoren. Um genaue Ergebnisse zu erhalten, ist es außerdem wichtig, dass die Messgeräte kalibriert und richtig abgelesen werden.