明代以前中国人航海都使用水罗盘。古人受阴阳五行思想的影响，明代晚期之前，航海较少用旱罗盘，他们认为航海用水罗盘，水与水相和，航行则顺；航海用旱罗盘，干湿相蒸，阴阳不调，不利航行。明末清初，旱罗盘开始应用在航海方面。乾隆二十二年（1757年），周煌出使琉球，写下了《琉球国志略》一书，书中也绘有其出使航海时使用的旱罗盘。明清时期，许多航海罗盘已流传国外。在近代航海中，为了保证罗盘在大风浪中仍能保持平衡，人们就发明了陀螺罗盘。陀螺罗盘就是将罗盘置于陀螺之中，陀螺实际上是由两个活动圆环组成，两个圆环中心轴彼此垂直地装接在一起。

考古学界已发掘了大量的宋辽金元时代一种具有特殊用途的瓷碗，碗内底一般釉绘了一个类似“王”字的图案，有些碗外底还釉书一“针”字。而那“王”字实则意指浮于水面的指南针，“王”字中一竖表示磁针，三横表示磁针穿过的灯芯草。灯芯草比重极轻，可以作为水浮磁针的载体。碗外底的“针”字表明这种瓷碗是专用于放置指南针的，古人一般将这种碗称为“针碗”。这些针碗属于十一世纪初至十四世纪初的遗物，出土针碗的地方都在江河沿岸或海口处，是古代航海船舶出入或途经之地。大概由于在瓷碗口套接罗盘方位仍有不便之处，因此明代人干脆把方位釉绘在瓷盘上。然后在瓷盘内注入水，放入指南针，于是就成为瓷盘式罗盘。

古代中国人不仅发明了指南针和罗盘，而且还是世界上最早发明陀螺的民族，这是为世所公认的。早在汉代初期，约公元前二世纪初，长安宫廷内巧匠丁缓发明了一种称之为“被中香炉”的仪器。它由多个金属圆环组成，香炉置于最内层的一个机环中心。这样，“机环转运四周，而炉体常平，可置之被褥，故以为名。”丁缓发明的“被中香炉”是为了讲求卫生，在炉体内放入香草，引燃香草后，熏香被褥，后来常为天子、皇妃作乐取用，从此被中香炉为历代宫廷所制造。唐代以后，称它为“香球”、 “滚灯”；现代工程学上称它为“常平支架”、 “平衡环”；在物理学上也称为“回转仪”、“陀螺仪”。然而，令人遗憾的是，古代中国人并未将罗盘与陀螺这两项重大发明结合在一起运用，他们从未想到将罗盘安装在“被中香炉”的内环中央，以供航海者在惊涛骇浪中看清罗盘指向。显然，将罗盘与陀螺装接在一起，是西方人的功劳。历史上，中国人有许多伟大发明创造，但它们对现代工程技术的影响就像罗盘与陀螺一样，只有一步之差！就差这“一步”，使中国迟了数百年才进入近代工业社会！