Les grandes découvertes maritimes dénomment le mouvement d'exploration de la surface terrestre entrepris par les Européens aux XIVe et XVe siècles. La volonté de reprendre la guerre contre les Musulmans, la nécessité de trouver des routes directes pour s'approvisionner en produits de luxe d'Orient et en or africain, poussent les Européens sur les mers.

L'utilisation de nouvelles techniques de navigation permet cette aventure sur des mers inconnues. Les Portugais, puis les Espagnols, et ensuite les Français et les Anglais, sont les acteurs de ce mouvement qui bouleversa l'histoire des peuples « découvreurs » et des peuples « découverts ».

Les causes des explorations européennes sont multiples :
Il y a des raisons religieuses. Les Portugais, libérés depuis le milieu du XIIIe siècle de l'emprise musulmane, sont en guerre contre les Marocains musulmans. L'idée est de découvrir les limites sud du Maroc pour prendre les Marocains à revers. Les Portugais pensaient pouvoir bénéficier alors de l'aide d'un prince chrétien régnant en Éthiopie, le Prêtre Jean (à l'époque, la géographie de l'Afrique était en grande partie inconnue des Européens) ! Pour cela il faut longer les côtes occidentales de l'Afrique.

Il y a aussi des causes économiques. Les goûts de luxe des riches Européens nécessitent des importations de produits asiatiques : soie, épices, pierres précieuses, originaires d'Inde et d'Extrême-Orient. Ces importations sont contrôlées par les marchands musulmans du Levant (Liban-Syrie) et égyptiens qui les acheminent vers les côtes méditerranéennes. Là, des marchands italiens (Vénitiens surtout) viennent les acheter pour les revendre ensuite en Europe. Portugais et Espagnols imaginent de concurrencer ces circuits traditionnels en découvrant une nouvelle route maritime vers l'Orient.

L'épuisement des mines européennes d'or et d'argent provoque une insuffisance de monnaie métallique. Mais les besoins monétaires sont considérables avec le développement du commerce et de l'industrie, le financement de la guerre de Cent Ans... Trouver un nouvel approvisionnement en métaux précieux devient indispensable. L'or existe en Afrique soudanaise, mais le trafic est contrôlé par les caravaniers sahariens musulmans.

L'accès direct aux mines d'or africaines ne peut se faire que par la voie maritime. Il y a aussi des raisons intellectuelles : mieux connaitre la Terre et vérifier certaines hypothèses géographiques (en particulier, la distance maritime entre l'Europe et l'Orient par la voie maritime par l'ouest).

Au cours du XVe siècle, les marins européens (Italiens, Portugais, Majorquins, Français) ont une meilleure connaissance de la Terre. La sphéricité de la planète est désormais admise. Mais ses dimensions sont sous-estimées et la taille de l'Asie est exagérée (une idée très répandue situe le Japon et la Chine à l'emplacement des États-Unis actuels), donc le trajet Europe-Asie par l'océan Atlantique devait être court.

Bien sûr, l'existence de l'Amérique est inconnue. Par contre, beaucoup pensent désormais que les océans et les mers sont très étendus (les deux-tiers de la surface terrestre) et communiquent entre eux.

Les conditions de navigation dans l'océan Atlantique sont de mieux en mieux connues après les nombreuses expéditions maritimes du XIIIe siècle et du XIVe siècle entre la côte du Maroc, les îles Canaries au Sud et les Açores à l'ouest. L'existence des vents alizés du NE (vers les Canaries) et celle des grands vents d'ouest (au niveau des Açores) permettent d'envisager un aller et surtout un retour vers l'Europe en cas d'expédition vers l'ouest.

La cartographie a fait des progrès grâce aux portulans (instructions nautiques) élaborés par les Italiens. Ils sont mis à jour continuellement avec les données recueillies pendant les explorations. Le prince portugais Henri le Navigateur réunit au Cap Saint Vincent (Portugal) une collection de cartes et des équipes de savants.

L'utilisation de la boussole, à partir du XIIIe siècle pour les Européens, permet de déterminer les points cardinaux, donc de rectifier la direction d'un trajet. La vitesse du navire est estimée par le capitaine en tenant compte des vents, de l'état de la mer, des courants marins éventuels.

La latitude peut être calculée avec suffisamment de précision avec l'utilisation de l'astrolabe et de l'arbalète qui donnent la hauteur de l'Étoile polaire au-dessus de l'horizon (l'Étoile polaire donne approximativement le nord géographique dans l'hémisphère Nord). Par contre, la longitude est très mal estimée, faute d'outils précis pour mesurer le temps de navigation par rapport au point de départ (on utilise toujours le sablier).

Le navire caractéristique des grandes découvertes est la caravelle. Ce navire à coque large, n'a qu'une faible calaison (enfoncement dans l'eau), le fond est plat et renforcé, ce qui favorise une exploration côtière. Les bords sont élevés, ce qui permet d'affronter les lames d'eau de l'océan Atlantique.

La caravelle dispose de plusieurs mâts, sur lesquels sont fixées des voiles triangulaires (aptes à capter la direction du vent), mais aussi des voiles carrées, favorables à la propulsion avec vent arrière. La caravelle a des dimensions modestes : elle jauge entre 60 et 100 tonneaux, mesure une vingtaine de mètres de long et peut filer à 10 km/h. Elle embarque une trentaine d'hommes.

Henri le Navigateur, fils cadet du roi du Portugal, commença les explorations portugaises en direction des Îles Canaries, puis, avec l'aide de marins génois, vers le Sénégal et la Gambie, pour établir des relations avec l'empire du Mali riche en or. Après la mort d'Henri, en 1460, les explorations ne reprennent qu'en 1469 : sous la direction d'un riche marchand de Lisbonne, Fernao Gomes, elles atteignent le cap Sainte-Catherine. À partir de 1475, c'est le futur roi Jean II, qui dirige l'organisation des expéditions qui allaient découvrir la route des Indes.

Les Portugais atteignent : en 1434, le cap Bojador ; en 1437, les Açores. En 1441, ils sont au cap Blanc et, en 1445, au cap Vert. En 1471, ils franchissent l'équateur et doivent résoudre le problème du système d'étoiles qui n'est pas le même que dans l'hémisphère Nord. En 1482, l'embouchure du Congo est atteinte. En 1487, Bartolomeu Dias est au sud de l'Afrique, au cap des Tempêtes, que le roi Jean II renomme cap de Bonne Espérance. En 1498, Vasco de Gama touche les Indes à Calicut. Les Portugais ont ouvert une nouvelle voie maritime vers l'Orient. Par ailleurs, en 1500, Pedro Álvares Cabral, dévié par les vents alizés, découvre le Brésil.

En 1502, Vasco de Gama revient en Inde, mais doit combattre férocement pour éliminer les marins musulmans. En 1503, l'amiral portugais Alfonso d'Albuquerque détruit, à Diu, la flotte de la coalition formée par les Arabes, les Égyptiens et les Vénitiens : désormais les Portugais sont maîtres du commerce dans l'océan Indien. Albuquerque fonde Goa, conquiert Ceylan, les îles de la Sonde (Indonésie actuelle) et la presqu'île de Malacca qui sont les pays producteurs des épices.

L'aventure espagnole sur les océans vient de la rencontre entre Christophe Colomb et la reine Isabelle la Catholique. Colomb pense qu'il est possible d'atteindre les Indes par la voie maritime de l'Ouest à travers l'océan Atlantique. Après avoir proposé ses services et fait part de ses exigences, jugées exagérées, au roi de Portugal Jean II, puis au roi d'Angleterre Henri VII, il réussit à persuader la reine Isabelle de Castille de financer, avec des armateurs privés, son expédition.

Parti de Palos le 3 août 1492, Colomb rallie les îles Canaries, puis, le 8 septembre, profitant des vents alizés, il se lance dans la traversée qui va durer plus d'un mois (avec uniquement l'océan pour tout horizon). Enfin, le 12 octobre, il parvient dans l'archipel des Bahamas dans une île qu'il nomme San Salvador (impossible à identifier). Le 27, il découvre Cuba et quelques jours plus tard la Petite Espagne (Hispaniola). Il est persuadé qu'il a atteint une partie écartée des Indes. En mars 1493, il regagne l'Espagne avec une cargaison d'Indiens, un peu d'or et des animaux exotiques.

Les trois autres voyages de Colomb lui permirent de découvrir d'autres terres (mais pas les Indes). De 1493 à 1496 (deuxième voyage), il découvre la Dominique, la Guadeloupe, Porto-Rico, la Jamaïque dans les Antilles. En 1499, lors de son troisième voyage, il aborde le continent dans le delta de l'Orénoque (Venezuela). Durant son quatrième voyage, en 1502-1504, il aborde au Honduras.

Ces expéditions furent une grande déception : Colomb ne trouve pas l'or et les épices tant espérés. C'est le Florentin Amerigo Vespucci qui démontra que les terres découvertes par Colomb étaient en fait un nouveau continent.
Un imprimeur de Saint-Dié (Vosges) édite en 1507 les œuvres de Vespucci et nomme les nouvelles terres Amérique. L'Espagnol Vasco Nuñez de Balboa, en 1512, traversant l'isthme de Darien et découvrant la mer du Sud (le Pacifique), prouve la réalité du nouveau continent.

Vers 1360, des navigateurs normands explorent l'océan Atlantique vers les îles Canaries. Au début du XIVe siècle, le Dieppois Jean de Béthencourt occupe les Canaries, dont il convertit les habitants et où il tente d'installer des colons. Cependant, la reprise de la guerre de Cent Ans interrompt les explorations.

En 1524, le roi François Ier charge le Florentin Giovanni da Verrazano de trouver une route vers les Indes par le nord de l'Amérique. Ses voyages sur la côte atlantique de l'Amérique du Nord de la Floride à l'Acadie lui permettent de découvrir l'embouchure de l'Hudson, mais pas le passage espéré. En 1534, le Malouin Jacques Cartier atteint Terre-Neuve et débarque sur le continent. En 1534-1535, il découvre l'embouchure du Saint-Laurent, qu'il prend pour le passage vers l'océan Pacifique. Remontant le fleuve, il constate son erreur et fonde à cette occasion la ville de Montréal.

Les explorations anglaises sont dues à l'initiative privée. En 1497, les marchands de Bristol envoient le Génois Giovanni Cabotto et son fils Sébastien pour trouver le passage vers les Indes par le nord de l'Amérique. Ils découvrent Terre-Neuve et le Labrador, qu'ils prennent pour des terres asiatiques.

Mais l'absence des épices fait renoncer les Anglais. Au milieu du XVIe siècle, les marchands de Londres tentent de trouver la route de l'Inde par le nord-est, c'est-à-dire par le nord de l'Europe. En 1553, Richard Chancellor pénètre dans la mer Blanche et atteint Arkhangelsk, où il fonde un comptoir commercial. Les difficultés de navigation dans les mers arctiques interrompent les explorations.

Le mouvement d'exploration de la Terre n'est pas limité aux seuls Européens. Au début du XVe siècle, les Chinois organisent des expéditions maritimes vers le sud-ouest. En 1405, sous le commandement de l'amiral Zheng He, 73 navires et 28 000 hommes abordent en Insulinde (Indonésie actuelle). En 1408, les Chinois sont à Ceylan. En 1431, les Chinois explorent les côtes de l'Afrique orientale jusqu'au Mozambique. Mais, en 1433, un changement d'empereur, peu favorable aux expéditions maritimes, interrompt les explorations chinoises.