Освоение новых земель уже успело превратиться из побочного продукта торговли или военных действий в отдельное направление, однако специализированных судов для этих целей пока не строили. В большинстве случаев обходились небольшими военными кораблями — фрегатами или еще меньшими — пригодными для того, чтобы следовать максимально близко к берегу, но при этом везти натуралистов, библиотеку, оборудование, припасы и собираемые в плавании образцы. Отсутствие специализированных судов — типичная черта той эпохи. Если местные кораблестроительные традиции отражали особенности основных занятий и условий применения — так появлялись углевозы, рыболовные шаланды, мачтовые суда, — то суда дальнего плавания часто предполагались универсальными. Поскольку пассажирских судов как таковых не существовало вовсе, переполненность рейсов и возникающие вследствие этого болезни на борту оставались серьезной проблемой. Немногие богачи могли оплатить отдельную крошечную каюту, большинство же ехало в трюме, как живой груз.

На экономическую эффективность перевозок влияли и внешние факторы, однако до научно обоснованного усовершенствования конструкции корпуса и прокладывания курса транзитное время для многих направлений оставалось почти неизменным. С 1710-х до 1780-х годов плавание от Новой Англии или Нью-Йорка до Вест-Индии занимало тридцать пять — сорок дней со средней скоростью меньше двух узлов. Математики, физики и другие ученые начали прорабатывать вопросы конструкций корпуса еще в XVII веке, однако их работы почти не находили применения за пределами Франции, а подготовка кораблестроителей — тех, кто принимал непосредственное участие в сооружении кораблей, — оставалась ремесленной до повышения грамотности и распространения организованного обучения ближе к концу века. Что, впрочем, не означает, будто корабельных дел мастера боялись нововведений и усовершенствования.

Новые типы судов — такие как двухмачтовая бригантина с прямым вооружением на фок-мачте и косым на грот-мачте — давали возможность обходиться меньшей командой, чем на других судах аналогичного размера, поэтому вскоре они заполонили все морские пути между Европой, Африкой, Карибами и Северной Америкой. Около двадцати пяти метров длиной, грузоподъемностью 160–170 тонн, они были дешевле при постройке и легче укомплектовывались, чем трехмачтовые корабли с полным парусным вооружением, а грузоподъемностью при аналогичной длине превосходили шхуны, не знавшие себе равных в Северной Америке. Разработанные в южных колониях в начале века и известные поначалу как «виргинские», стремительные малокомплектные шхуны с косыми парусами пользовались популярностью у торговцев, контрабандистов, каперов, работорговцев, лоцманов и рыбаков, применялись как посыльные или дозорные против других шхун, которые в большинстве случаев легко уходили от военных кораблей с прямым вооружением. Изначально шхуны были двухмачтовыми, не больше двадцати — двадцати пяти метров длиной, но к концу 1800-х годов в перевозке угля и леса на обоих побережьях Северной Америки во множестве участвовали суда, насчитывавшие от трех до шести мачт, и их конструкцию охотно копировали в Европе, Африке и Азии.

Средние габариты судов в Америке XVIII века почти не изменились, но с искоренением пиратства исчезла необходимость расширять состав экипажа для обслуживания орудий, а значит, освободилось место для груза и повысилось соотношение вместимости к экипажу — стандартная мера экономической эффективности. Пятидесятитонное бостонское судно в 1716 году, как правило, комплектовалось командой из семи человек, полвека спустя уже было достаточно пяти, а на нью-йоркских судах команда сократилась с одиннадцати человек до семи. На ямайские суда орудия ставились в 1730 году из расчета одно на каждые 18 тонн, а сорок лет спустя — одно на каждые 162 тонны. У виргинских судов это соотношение из одного орудия на каждые 29 тонн выросло до «менее одного на каждую 1000 тонн». О снижении накала вооруженных действий на море свидетельствовало и уменьшение страховых ставок — на большинстве рейсов в мирное время ставки составляли около 2 процентов. Дальнейшая экономия достигалась за счет сокращения времени на оборот судна в порту, обеспеченного благодаря строительству складских помещений, в том числе для корабельной утвари и провианта, и открытию банковских и страховых учреждений, особенно в колониальной Северной Америке. Централизованные склады избавляли капитанов торговых судов от необходимости заходить в один порт за другим в поисках груза. Это был огромный шаг вперед — в частности, для Чесапикского залива XVII века, где, чтобы собрать груз табака, приходилось двигаться по реке от пристани к пристани и торговаться на каждой стоянке.

Искусство навигации в эпоху европейской экспансии развивалось еще быстрее, чем проектирование судов, — благодаря научному прогрессу, изготовлению более точных и совершенных инструментов, а также повышению грамотности и обучению по книгам. Надо сказать, что к этому времени моряки располагали уже достаточно хорошими инструментами, позволяющими определять скорость судна, географическую широту, глубину воды и курс. В определении курса величайшим прорывом для того времени стала возможность корректировать компас по карте магнитных склонений, составленной Эдмундом Галлеем в ходе двух плаваний в Южную Атлантику в 1690-х годах. (Итогом третьей экспедиции, в Ла-Манш, стала публикация первой карты приливных течений.) Широту по-прежнему определяли посредством измерения высоты разных небесных тел над горизонтом, однако соответствующие приборы по мере совершенствования технологий изготовления становились проще в обращении, легче и точнее.

Гораздо сложнее было определить долготу. С помощью счисления пути, выполняемого в течение недель или месяцев, которые судно находилось в открытом море, долготу — местонахождение к востоку или западу от нулевого меридиана, проходящего через полюса, удавалось определить лишь приблизительно, и погрешности в расчетах вели к бесчисленным морским катастрофам. Для первых способов определения долготы, основанных на астрономических наблюдениях, требовалось знать точное время, поэтому они получили применение лишь с появлением морского хронометра. Усиленные поиски более надежного способа начались после потери трех линейных кораблей с командой из 1400 человек у островов Силли в октябре 1707 года. Семь лет спустя парламент назначил премию в 20 000 фунтов «лицу или лицам, которые сумеют определить долготу в открытом море». Премия была не первой в своем роде — до британцев к финансовым стимулам еще в XVI веке прибегали испанские, венецианские и голландские власти. Кроме того, Французская академия учредила награду за научные достижения, способствующие развитию мореплавания и морской торговли, французские теоретики и изготовители приборов активно сотрудничали с английскими. Поначалу основным направлением разработок было вычисление времени методом лунных расстояний — измерялось угловое расстояния между Луной и другим небесным телом и сверялось с таблицами в морском альманахе. Однако настоящий прорыв случился в 1736 году, когда в деле был испытан изготовленный часовщиком Джоном Гаррисоном первый морской хронометр, оставшийся в истории как H1. H1 был слишком большим и поэтому непрактичным — весил он около тридцати двух килограммов; следующие две модели были немногим легче, но в 1761 году Гаррисон завершил работу над H4, диаметром всего двенадцать сантиметров и весом чуть больше килограмма. Точную копию H4, сделанную другим часовщиком по имени Ларкум Кендалл, Джеймс Кук взял во второе кругосветное плавание. Не скупясь на похвалы, Кук заверил Адмиралтейство, что «часы мистера Кендалла превзошли все ожидания самых рьяных своих защитников и, поправляемые время от времени по наблюдениям Луны, были нашим верным вожатым во всех превратностях климата». Однако в основном долготу продолжали определять методом лунных расстояний — до 1800-х годов, когда хронометры наконец оказались по карману обычному мореплавателю.

Однако определить местоположение — полдела, надо еще нанести его на карту. Понятия долготы и широты были введены во II веке н. э. Птолемеем, но европейские картографы познакомились с ними лишь в 1450 году, когда работы Птолемея перевели на латынь. Чуть более века спустя Герард Меркатор выпустил карту мира — «Новое и более полное изображение земного шара, должным образом приспособленное для применения в навигации». Принципиальная новизна его проекции состояла в том, что меридианы и параллели на ней пересекались под прямым углом, а любые две точки можно было соединить линией, составляющей постоянный угол с меридианами, — так называемой локсодромой, или линией румба. Кратчайший путь между двумя точками на земном шаре — это геодезическая линия (ортодромия), однако он требует постоянной корректировки курса, практически невозможной до появления в XX веке электронных навигационных приборов. Следовать вдоль линии румба, хоть и удлинявшей путь по сравнению с плаванием по ортодромии, мореплавателю было проще. На длинных маршрутах, где разница между геодезической линией и линией румба становилась существенной, путь дробился на более короткие локсодромические отрезки, требующие периодической корректировки курса. Как именно Меркатор додумался до такой проекции, доподлинно неизвестно, и хотя Эдвард Райт в 1599 году привел математическое объяснение, на которое без труда могли опираться другие картографы и мореплаватели, проекция Меркатора получила широкое применение только в XVIII веке, в первую очередь у гидрографов.

Тем временем, несмотря на отсутствие научно обоснованной проекции, большие успехи в картографировании прибрежной зоны делали антверпенские и амстердамские специалисты. В 1584 году Лукас Янсен Вагенер издал свой Spieghel der Zeevaerdt («Зеркало мореплавания» или «Зеркало моряка») — сборник из сорока четырех карт североевропейских вод, где особое внимание уделялось береговой линии (часто с нарушением масштаба, чтобы крупнее показать гавани), ориентирам, видам берегового профиля со стороны моря и глубинам. Сборники Вагенера пользовались такой популярностью, что англичане стали называть «ваггонерами» любые атласы с описанием берегов. Дело Вагенера продолжил Виллем Блау, добившись в своем Het Licht der Zeevaerdt («Свет мореплавания», 1608), среди прочих усовершенствований, более точного отображения берегов и гаваней. В ознаменование этих заслуг ОИК назначила Блау главным картографом и смотрителем лоций. Картографы других стран дополняли ваггонеры и прочие лоции, пытаясь как можно подробнее представить главные мировые морские пути, но развитие официальных картографических институтов шло со скрипом. В 1720 году Франция учредила Depot des Cartes et Planes, в 1769 году английская Ост-Индская компания назначила своим гидрографом Александра Далримпла, и ту же должность он с 1795 года занимал и в Королевском флоте. Несмотря на бессистемный подход, военно-морские силы, торговцы и исследователи продолжали устранять белые пятна на картах. За пределами европейских вод одним из самых примечательных достижений стало картирование реки Святого Лаврентия во время Семилетней войны силами отряда гидрографов, среди которых были Джеймс Кук и Джозеф де Барс. С 1774 до 1780 года де Барс выпускал и дополнял «Атлантический Нептун» — первое полное собрание карт восточного побережья Северной Америки. В следующем столетии успехи в совершенствовании навигационных приборов померкнут на фоне принципиально новых судовых движителей, однако на самом деле сопоставимых по значимости прорывов в навигации не будет вплоть до XX века, когда в распоряжении моряков окажутся гидролокатор, радар, гирокомпас и спутниковые системы навигации.

В XVIII веке размах морского сообщения и военно-морских операций существенно увеличился. Плавания, в начале века считавшиеся экзотическими и, возможно, смертельно опасными, стали обыденностью; исследователи являли миру прежде недосягаемые земли и народы. Складывались новые союзы коммерсантов с государством, на мировую арену вырывались такие игроки, как Россия и Соединенные Штаты, прежде не входившие в круг морских держав. Самые грандиозные перемены происходили в Азии, где европейцам в конце концов удалось перестроить древний уклад и структуру торговли. Особенно наглядно это продемонстрировало господство Английской Ост-Индской компании в Бенгалии, предвосхитившее британское владычество в Индии, а также включение Соединенных Штатов в пушную торговлю на территории от северо-запада Тихого океана до Гуанчжоу и стремительный рост китайской чаеторговли. Все это казалось не более чем продолжением тенденций, наметившихся еще в конце XV века, и мало кто мог предугадать грядущие разительные перемены в расстановке сил, масштабах и темпах глобализации, рождающейся в бурях технической и экономических революций, которые уже бушевали по обеим сторонам Атлантики.