Для первого океанического путешествия западноевропейцы использовали компас, а также пользовались последними достижениями картографии и астрономии. Для навигации применялись арабские навигационные приборы, такие как астролябия и квадрант. Для европейских плаваний, как правило, каботажных, в непосредственной близости к берегу, использовались портуланы. Эти карты отмечали известные маршруты, отмеченные береговыми ориентирами: мореплаватели плыли через каждый из известных ранее пунктов, следуя указанием стрелки компаса, определяя свое местоположение по ориентирам.
В 1297 году, после завершения Реконкисты в Португалии, король Диниш I обратил свое внимание на внешнюю торговлю и в 1317 году заключил соглашение с генуэзским купцом Мануэлем Пессаньо, назначив его первым адмиралом португальского флота, целью которого была защита страны от набегов пиратов-мусульман. Вспышка эпидемии бубонной чумы привела к снижению численности населения страны во второй половине XIV века, это способствовало повышению значимости морского побережья, где большая часть населения занималась рыболовством и торговлей. В 1325–1357 годах Афонсу IV Португальский покровительствовал морской торговле и отправлял в Атлантический океан первые экспедиции. Канарские острова, уже известные генуэзцам, были объявлены официально открытыми португальской экспедицией в 1336 году, но в 1344-м кастильцы оспорили права Португалии на них, усилив свое влияние на море.
В 1415 году Сеута была захвачена Португалией, которая стремилась получить контроль над навигацией у африканского побережья. Инфант Энрике (Генрих), впоследствии прозванный Мореплавателем за то, что посвятил жизнь организации исследовательских морских экспедиций (хотя сам он в этих экспедициях не участвовал), был хорошо осведомлен о прибыльности и перспективности Транссахарской торговли. Веками торговые пути, по которым везли рабов и золото и соединявшие Западную Африку со Средиземноморьем через Западную Сахару, контролировали враждебные Португалии мусульманские государства Северной Африки.
Энрике хотел знать, как далеко мусульманские владения простираются на юг Африки, рассчитывая обогнуть ее и наладить морскую торговлю с Западной Африкой, найдя союзников в легендарных христианских государствах к югу, в частности потерянного христианского королевства Пресвитера Иоанна, а также хотел выяснить, возможно ли попасть в далекие Индии, источники драгоценных пряностей, по морю. Он финансировал морские экспедиции на юг от Мавритании, привлекая к ним купцов, судовладельцев и других заинтересованных в открытии новых торговых путей лиц. Вскоре в Атлантическом океане были открыты Мадейра (1419) и Азорские острова (1427).
В то время европейцы не знали, что находится за мысом Нун на побережье современного Марокко, и разворачивали свои корабли сразу, как только его достигали. Старинные морские мифы называли этот мыс пределом для мореплавания, предупреждали об океанических монстрах, непригодном для плавания море и палящем солнце, которые уничтожат любой корабль, посмевший заплыть за этот мыс, но мореходы принца Энрике пренебрегли ими: начиная с 1421 года, они регулярно заплывали за него, а в 1434 году один из капитанов Энрике, Жил Эанеш обогнул мыс Бохадор.
Большим технологическим скачком стало появление в середине XV века каравеллы, небольшого корабля, способного совершать плавания под парусом дальше, чем другие европейские корабли того времени. Ставшая развитием португальских рыболовецких судов, она стала первым кораблем, который смог выйти за границы привычных прибрежных каботажных плаваний и безопасно выходить в открытый океан. Для навигации португальцы использовали эфемериды, этот метод прошел значительное развитие в XV столетии. Эти таблицы произвели революцию в навигации, позволив рассчитывать широту. Тем не менее точный расчет долготы еще несколько столетий был недоступен для мореплавателей. Регулярные плавания на каравеллах становились все дальше, в среднем мореплаватели продвигались на юг на один градус в год. Побережье Сенегала и Зеленый мыс были достигнуты в 1445 году Динишем Диашем, а в 1446 году Алвару Фернандеш дошел почти до берегов современного Сьерра-Леоне.
Падение Константинополя в 1453 году и переход города под контроль Османской империи стало сильным ударом для христианского мира, и торговые пути на Восток для Европы закрылись. В 1455 году папа Николай V издал буллу Romanus Pontifex, которая подкрепляла предыдущую буллу Dum Diversas (1452) и передавала все земли и моря, открытые далее мыса Бохадор, во владения португальского короля Афонсу V и его наследникам, а также торговлю и завоевания у мусульман и язычников, что стало началом ведения политики mare clausum в Атлантике. Король, который узнал от генуэзцев о морском пути в Индию, заказал у фра Мауро карту мира, которая прибыла в Лиссабон в 1459 году.
В 1456 году Диогу Гомеш достиг берегов архипелага Кабо-Верде. В последующее десятилетие несколько капитанов на службе принца Энрике, в том числе генуэзец Антонио да Ноли и венецианец Алоизий Када-Мосто, обнаружили оставшиеся острова, которые были освоены еще в XV столетии. В 1460-х годах португальцы открыли побережье Гвинейского залива, богатое золотом и слоновой костью.
В 1461–1462 годах Педру де Синтра достиг берегов Сьерра-Леоне. Финансирование экспедиций королевским двором на время прекратилось. Но в 1469 году лиссабонский купец Фернан Гомиш получил монополию на торговлю с Гвинейским заливом в обмен на обязательство ежегодно исследовать по сто миль к югу в течение пяти лет. При его финансировании мореплаватели Жуан де Сантарен, Перу Эшкобар, Лупо Гонзалвеш, Фернан де По и Педру де Синтра достигли Южного полушария и островов Гвинейского залива, в том числе Сан-Томе и Принсипи в 1471 году. В Южном полушарии они использовали для навигации созвездие Южного Креста.
В этом районе началась торговля золотом с арабскими и берберскими купцами, а в 1481 году взошедший на трон Жуан II решил построить факторию Сан-Жоржи-да-Мина на Золотом Берегу. В 1482 году Диогу Кан открыл устье реки Конго, а в 1486 дошел до Кейп-Кросса (современная Намибия).
В 1488 году экспедиция Бартоломеу Диаша обогнула самый южный мыс Африки, который назвала «мысом штормов», встала на якорь в заливе Моссел Бей, а затем направилась на восток до устья Грейт-Фиша, попав в Индийский океан из Атлантического. Одновременно Перу да Ковильян, тайно отправленный королем по суше на поиски пресвитера Иоанна и «земель пряностей», достиг Индии и Эфиопии, где собрал важную информацию о Красном море и побережье Кении и выяснил, что морской маршрут в Ост-Индию возможен. Вскоре мыс Штормов был переименован Жуаном II в Мыс Доброй Надежды, так как возможность морского пути в Индию открывала хорошие перспективы для торговли, то есть для будущего процветания а также опровергало древние представления о том, что Индийский океан окружен сушей.
