Intre 1519-1521, expeditia condusa de Fernando Magellan realizeaza circumnavigatia Terrei, trecand din Oceanul Atlantic in cel Pacific, prin sudul Americii de Sud, prin stramtoarea care-i poarta numele situata intre continent si I. Tara Focului. Astfel in cca doua secole se va creea o imagine asupra dimensiunilor Terrei dar si asupra raportului uscat – apa.
Descoperirile si influenta ganditorilor „Renasterii” au stimulat si dezvoltarea geografiei, care se baza pe o experienta mai complexa de cunoastere a lumii la „fata locului” prin calatorii si observatii a noilor medii geografice. Personalitati ca Leonardo da Vinci, Nicolaus Copernic, René Descartes, Giordano Bruno, Gallileo Galilei etc. au dat stralucire acestei perioade, dezvoltand stiinta si gandirea umana, impulsionand si geografia.
In 1544 Sebastian Münster, publica Cosmographia, in 6 carti care cunoaste in cca 100 de ani 24 de editii. Cartea I este atribuita Astronomiei, Matematicii, Geografiei fizice si Cartografiei, urmatoarele trei statelor europene, cartea a V-a Asiei, iar cea de a VI-a Africii.
In 1543 N. Copernicus demonstreaza si fundamenteaza stiintific teoria heliocentrica (Soarele in centru Universului si a Sistemului Solar) in lucrarea Despre miscarile de revolutie ale corpurilor ceresti.
Giordano Bruno in 1584, in lucrarea De l’infinito, universo e mondi” („Despre infinitatea universului si a lumilor”), sustine heliocentrismul, dar este primul care afirma ca soarele nu este in centru universului si ca stelele sunt asemanatoare soarelui, ca universul este infinit si poate contine un numar infinit de lumi populate.
Descoperirea unor noi mijloace de investigatie deschid noi orizonturi asupra cercetarii geografice, asupra explicarii unor fenomene si procese, precum si a unor trasaturi generale ale suprafetei terestre. Mentionam: inventarea lunetei (1609) si termometrului (1612) de catre G. Galilei si a barometrului de catre Torricelli, in 1648.
Cu ajutorul lunetei, Galileo Galilei confirma sistemul heliocentric, observa fazele planetei Venus, descopera cei mai mari patru sateliti ai lui Jupiter (denumite in cinstea sa lunile galeliene), si observa si analizeaza petele solare.
Ulterior, sistemul heliocentric este dezvoltat de catre Johannes Kepler, care enuta trei legi:
1. „Planetele se misca in consecinta pe o traiectorie eliptica, in centrul careia se gaseste Soarele”;
2. „Cu cat o planeta este mai aproape de Soare, cu atat se misca mai repede”;
3. „Patratul timpului de revolutie este proportional cu puterea a treia a distantei medii dintre o planeta si Soare”.