明代，我国航海技术迎来了辉煌的一页，关于天文导航技术的史籍记载更多，内容也更详细。而在航海中，最值得骄傲的还是郑和的七次下西洋。在航海中，郑和船队使用了成熟的一整套“过洋牵星”的航海术，对天文导航科学作出了重大贡献。所谓牵星术，就是以“星高低为准”，通过测量方位星的高度位置，来计算船舶与陆地的距离远近和方向，从而确定船舶的位置和航向，即在船上利用牵星板来观察某一星辰的高度，借以确定船只所在的地理位置。关于牵星术的记载，主要在《郑和航海图》一书中。在“顺风相送”序言述：“国南巫里洋忽鲁谟斯，牵星高低为准。”和“望斗牵星”，“望斗”提到“牵星”，可见，此时航海天文导航技术中已广泛采用牵星术了。郑和航海一般观测的是北斗七星、南十字、天琴、水平、织女等星座。
《郑和航海图》附有四幅“过洋牵星图”，这四幅图都是郑和船队横渡北印度洋时的航海图，从中我们可以领略当年郑和船队观看星辰导航的场景。从记载来看，观看星辰时，观测者左手执“牵星板”一端的中心，手臂向前伸直，使牵星板与海平面垂直，让板的下缘与海平面重合，上缘对着所观测的星辰，这样便能量出星体离海平面的高度。关于牵星板，明代李诩在《戒庵老人漫笔》中记载，它是由几块用乌木制成的由小渐大的四角木板组成的。另外有一块象牙做的板块，但它是八边形的。牵星板分别标有两种古代度量单位——指和角。在测量高度时，可随星体高低的不同，以几块大小不等的“牵星板”和一块长2寸、四角皆缺的象牙块替换调整使用，直到所选之板上边缘和所测星体相切，下边缘同海平线相合为止。此时使用的牵星板是几指，这个星体的高度就是这个指数，从而推算出船舶南北方位上的相对位置。从这些记载来看，说明我国古代航海天文已从肉眼观星斗辨航向阶段发展到仪器测天体定船位阶段了。
清初，传统的牵星术继续得以发展，在《指南正法》一书中，专设“观星法”一节，并绘出星座图形及相关的知识，所列星座有水平、灯笼骨、织女星、北斗、华盖、凉伞等。用牵星板观星呆自《航运史话》清末，由于政府奉行闭关锁国政策，航海事业趋于停滞，航海天文技术亦停步不前，特别是帝国主义的入侵，我国航运事业遭到严重摧残。当然，由于航海天文与航海实践的紧密相连，在民间，航海天文技术仍得以相传。
