Após o seu regresso de Ceuta, o Infante D. Henrique fixa-se em Sagres, na Vila do Infante, rodeia-se de mestres nas artes e ciências ligadas à navegação e cria uma Tercena Naval a que é comum chamar-se a Escola de Sagres. De facto, o que se criou não foi uma Escola no moderno  conceito da palavra, mas um local de reunião de mareantes e cientistas  onde, aproveitando a ciência dos doutores e a prática de hábeis  marinheiros, se desenvolveram novos métodos de navegar, desenharam cartas e  adaptaram navios.

De acordo com os cronistas da época, largavam todos os anos dois ou três navios para as descobertas.

E surgem logo os primeiros resultados: Gonçalves Zarco atinge Porto Santo (1419) e a Ilha da Madeira (1420), Diogo de Silves a ilha açoriana de Santa Maria (1427) e só em 1434 Gil Eanes ultrapassa o cabo Bojador. Isto representa doze anos para avançar as duzentas milhas que separam os cabos Não e Bojador.

A passagem do Bojador, o célebre Mar Tenebroso dos geógrafos árabes, seria temida pelos navegadores portugueses pela dificuldade do regresso; a rota inversa era contrária aos ventos dominantes, pelo que só era possível fazê-lo, navegando à vela, fazendo a volta pelo largo, mas para isso foram necessários os novos conhecimentos científicos que  os portugueses desenvolveram no segundo quartel do século XV.

O navio empregue na exploração da costa africana era a caravela, usada primitivamente na faina da pesca e caracterizada pela sua robustez e pouco calado; com uma tonelagem que variou das 50 às 160 toneladas e armando 1, 2 ou 3 mastros com velas latinas triangulares, bolinava satisfatoriamente para a época.

No início do século XV a técnica da navegação em quase nada diferia da usada na Antiguidade; navegava-se quase sempre à vista de costa utilizando remos ou ventos de feição e ao piloto cabia escolher a rota pelo conhecimento prático que tinha dos locais demandados, dos mares, das correntes e dos fundos navegáveis.

Embora já se utilizassem a agulha de marear e a ampulheta, os instrumentos náuticos, as cartas e as observações astronómicas estavam longe de prestar quaisquer serviços; apenas no Índico os pilotos árabes utilizavam o Kamal para, na prática, manterem o navio sobre determinada latitude.

E como o vento constituía a principal força motriz dos navios, era fundamental o conhecimento das áreas de ventos favoráveis.

Os descobrimentos portugueses do início do século XV não se limitarem à exploração científica e comercial do litoral africano; houve também viagens para o mar largo em busca de informações meteorológicas e oceanográficas que permitissem o regresso dos navios da costa africana por zonas de ventos mais favoráveis.
Foi nestes trajetos que se descobriram os arquipélagos da Madeira e dos Açores, o Mar dos Sargaços ou Mar da Baga, e a volta da Mina ou seja, a rota oceânica de regresso de África.
O conhecimento do regime de ventos e correntes do Atlântico Norte e a determinação da latitude por observações astronómicas a bordo, permitiu nova singradura no regresso de África, cruzando o Atlântico Central até à latitude dos Açores, onde os ventos de Oeste facilitavam o rumo direto para Lisboa, possibilitando assim que os portugueses se aventurassem cada vez para mais longe da costa.

Diogo Cão e Bartolomeu Dias são dois marcos desta época; o primeiro atinge a Foz do Zaire em 1482 e o segundo dobra o Cabo da Boa Esperança em 1487.

Como corolário destas viagens de exploração, Vasco da Gama descobre o caminho marítimo para a Índia em 1497/99.