Une heure attendue par tous les capitaines de navire, c'était l'heure du passage du soleil au méridien. Le méridien, c'est la ligne qui passe par le zénith et le sud du lieu dans l'hémisphère nord (et par le nord dans l'hémisphère sud). C'est aussi le lieu où le soleil au cours de la journée, est le plus haut dans le ciel. Sur la photo ci-contre (composition de 40 clichés espacés de 5 minutes, soit un peu plus de 3h30), on voit que le soleil monte dans le ciel, se stabilise lorsqu'il s'approche du méridien, puis descend à nouveau après le passage du méridien.

On introduit la notion de « pied du soleil » (notion encore anachronique jusqu'au XIXè siècle) : c'est la projection du soleil sur le globe terrestre, autrement dit, le lieu sur la Terre où le soleil est au zénith, à un moment fixé. La latitude du « pied de soleil » (appelée déclinaison) change lentement mais constamment dans l'année, et on le connaît  grâce aux éphémérides que les astronomes ont pris soin de calculer. Sur cette photo, le pied du soleil lors du passage au méridien à Agen est à 0°38'E -  10°14'S (dans le Golfe de Guinée). La différence entre la hauteur du soleil au dessus de l'horizon (+35°32' que l'on peut mesurer avec un instrument) et la déclinaison du soleil (-10°14') donne la colatitude du lieu (ici 45°48'), d'où on déduit la latitude (90°-colatitude) soit 44°12'.

Il est de bien entendu que plus la mesure de la hauteur du soleil est précise, plus la mesure de la latitude l'est. Si le bâton de Jacob a longtemps servi en mer, l'invention de l'octant puis du sextant (qui ne sont rien d'autres que des rapporteurs d'angles très précis) a permis d'améliorer la précision de la mesure. L'avantage de ces deux derniers outils, c'est la possibilité de visualiser en même temps l'horizon et l'objet dont on veut mesurer l'angle.

Bien entendu, le sextant seul ne suffit pas, il faut aussi les éphémérides à bord pour pouvoir connaître la valeur de la déclinaison du soleil jour après jour (et même heure après heure pour plus de précision, surtout en ces périodes d'équinoxe, où le pied de soleil bouge plus vite que lors des périodes de solstice).

À noter que de la même manière, on peut faire des méridiennes de Lune (mais nous verrons plus tard que la trajectoire de la Lune est plus compliquée à calculer), de planètes et d'étoiles, mais ça reste rare en pratique car la difficulté, c'est de voir l'objet ET l'horizon en même temps (on ne peut donc faire les mesures qu'au crépuscule, ou lors d'une nuit de pleine Lune).