Vào nửa sau thế kỷ XV, các thủy thủ và các nhà hàng hải châu Âu đã vạch kế hoạch cho các cuộc thám hiểm đưa họ vượt ra khỏi phạm vi của thế giới mà họ đã biết.
Sự thôi thúc khám phá này một phần là hệ quả của việc phong trào Phục hưng khuyến khích người ta khôi phục mối quan tâm về thế giới xung quanh, nhưng chủ đích là muốn bỏ qua thế giới Hồi giáo để thiết lập mối quan hệ buôn bán mới với Ấn Độ và Viễn Đông, nơi cung cấp gia vị (hương liệu) và các mặt hàng xa xỉ khác. Trước khi đế quốc Byzantine sụp đổ vào năm 1453, gia vị vẫn được vận chuyển trên đất liền tới Constantinople, rồi từ đó được chở qua Địa Trung Hải tới nhiều nước châu Âu. Gia vị tuy đắt nhưng là một phần thiết yếu của cuộc sống hàng ngày. Hồi đó chưa có tủ lạnh nên cách duy nhất để bảo quản thịt được lâu là ướp muối. Gia vị sẽ át bớt vị mặn, và mùi của một số loại thịt dù đã ướp muối song vẫn hơi ôi nên gia vị cũng át đi.
Khi người Bồ Đào Nha thám hiểm bờ biển phía Tây châu Phi vào những năm 1460, họ xây dựng hải cảng, pháo đài, buôn bán vàng, ngà voi và bạc với người châu Phi. Dần dần, họ đi thuyền xa hơn về phía Nam, và năm 1488, nhà thám hiểm Bartholomeu Dias đã tới tận địa đầu miền Nam châu Phi. Chín năm sau, ông giúp Vasco da Gama lập hải trình vòng qua mũi Hảo Vọng để tới Calicut ở Ấn Độ.
Tiếp sau Vasco da Gama, Pedro Cabral đã tới Ấn Độ và mang hạt tiêu từ đó về châu Âu. Việc này khuyến khích các nhà hàng hải khác thử đi xa hơn về phía Đông. Năm 1517, người Bồ Đào Nha đã tới Trung Quốc và gần 30 năm sau họ tới Nhật Bản. Người Bồ Đào Nha đi thám hiểm không phải chỉ vì muốn tìm cơ hội buôn bán mà còn bởi quyết tâm truyền bá đạo Ki-tô tới các dân tộc ở phương Đông.
Trong khi người Bồ Đào Nha đi thuyền về phía Đông thì người Tây Ban Nha đi về phía Tây. Columbus phát hiện ra quần đảo Tây Ấn vào năm 1492. Amerigo Vespucci tới Nam Mỹ năm 1499. Trong chuyến đi thứ hai vào năm 1501, ông hiểu rằng mình đã phát hiện ra một lục địa mới. Năm 1497, nhà thám hiểm thành Venice là John Cabot được nước Anh bảo trợ đã phát hiện Newfoundland ở Canada, và vào năm 1535, Jacques Cartier đi thuyền ngược sông St. Lawrence và tuyên bố vùng này của Pháp. Năm 1519, Ferdinand Magellan đi vòng qua Nam Mỹ và tới được Thái Bình Dương. Ông mất tại Philippines nhưng một số thủy thủ trong đoàn của ông về tới Tây Ban Nha vào năm 1522, và họ trở thành những nhà thám hiểm đầu tiên đi thuyền vòng quanh thế giới
Năm 1492, nữ hoàng Isabella đã bảo trợ cho Christopher Columbus, nhà hàng hải thành Genoa ở Italia, đi tìm một tuyến đường về phía Tây sang Ấn Độ. Có thể Columbus đã biết tới châu Mỹ qua các chuyện kể của người Viking ông nghe được ở Iceland. Tuy nhiên, hầu hết mọi người lúc đó vẫn tin rằng thế giới chỉ như những gì con người đã biết, tức là nhỏ hơn nhiều so với thực tế. Khi Columbus vượt qua Đại Tây Dương tới các hòn đảo, ông gọi đó là Tây Ấn (West Indies). Thực ra đây là các đảo ở vùng biển Caribe. Columbus còn thực hiện thêm ba chuyến đi nữa tới đó, nhưng không rõ liệu ông có thực sự biết những đảo này là châu Mỹ hay châu Á hay không.