Astronavigasjon ble tatt i bruk for å bestemme korrekt posisjon med gitte mellomrom og slik korrigere bestikknavigasjonen. Astronavigasjon forutsatte egen trening og utstyr. Det var gjerne egen navigatør ombord som hadde et egnet observasjonspunkt, astrodom, og benyttet kronometer, sekstant og astrotabeller. Astronavigasjon kombinert med retningsgyro var særlig nyttig i polområdene, der bruk av magnetkompass var vanskelig på grunn av stor misvisning og magnetnålens inklinasjon. SAS med pioneren i polarnavigasjon Einar Sverre Pedersen var de første til ta dette i praktisk bruk på tranpolare flyginger mellom Europa og vestkysten av Nord-Amerika og etter hvert Øst-Asia i 1954.