Avec l�invention d�instruments de mesure performants (des lunettes astronomiques, le chronomètre et le baromètre) il devient enfin possible de mesurer les angles, de déterminer les latitudes et longitudes et de mesurer les altitudes avec une exactitude auparavant inimaginable.

Les nouveaux cartographes ne sont plus des explorateurs mais des mathématiciens et des astronomes, allemands ou flamands. C�est à cette époque que sont inventées les différentes projections permettant de représenter la Terre dans sa globalité sur un plan en deux dimensions (Mercator). L�Europe de l�Ouest, grâce au développement de l�imprimerie, qui permet la reproduction rapide et limite les risques d�erreurs, devient le centre principal de la réalisation et de la diffusion de la cartographie.

C�est aux Pays-Bas que l�on retrouve les cartographes les plus brillants d´Europe, coïncidant plus ou moins avec la fondation de la Compagnie hollandaise des Indes Orientales, en 1602. Celle-ci créa son propre département cartographique, et le dota du personnel adéquat. Celui-ci eut recours à la projection de Mercator, qui permettait le tracé de cartes planes sur lesquelles les marins pouvaient signaliser une route rectiligne malgré la sphéricité de la terre. 

Amsterdam ne tarda pas à se convertir en centre européen de la production de cartes, globes terrestres, cartes marines et instruments de navigation. Ces tâches étaient controlées par trois signatures familières: Hondius, Jansson et Blaeu. Parmi celles-ci, celles de Blaeu furent les plus célèbres.

Par ailleurs, la cartographie terrestre se développe sous l�impulsion des Etats qui ont besoin de ce savoir pour mener leurs guerres. Au XVIIe siècle en France est ainsi créé le corps des ingénieurs- géographes. A la fin du XVIIIe siècle, Cassini et son fils dressèrent la cartographie de la France qui restera un modèle pour le siècle suivant.