郑和船队是十五世纪世界上规模最大、船只最多、技术最先进的船队。每次出海均有大小船只二百多艘，其中巨型宝船是船队中最大的海船，另外还有大小不等的各种护航作战船、后勤补给船等。每次出海随行者总在二万七八千人之间，这些人员组织严密，分工明确，各司其职。船队使用指南针和天文定位等当时最先进的导航技术，以及运用旗帜、灯笼、音响等有效的通讯联络方法。每次出海，船队都认真地做航行记录。

中国的造船业在宋、元时期十分发达，明初继承并发展，其中建造巨型宝船，又将明初的造船技术推向更高水平。为使宝船具备足够强度，明代工匠采用更坚实的木材来造船，同时又采用了牢固的隔舱壁设计，使船身能抵御惊涛骇浪；为加强船体的稳定性，宝船加入各种减摇装置，又采用扩大船宽的设计；为提高航行速度，宝船采用多桅多帆、高桅长帆的设计，以便于使风。同时为了保证远洋海船的良好的适航性和操纵性，还不计工本地反复试航，以便不断改进。

郑和船队在航行时的整体队形像一只飞燕，移动灵活，有利作战。队形的核心是四艘帅船（指挥船），既安全又便于指挥和调度整个船队。船队的前后左右都由战船组成，有利于海上作战和保卫整个船队免受侵犯。非军事性船只都安排在周边战船之内，以便保护。为了保证船队队形的协调和一致，郑和船队白天以旗帜为指挥讯号，晚上则以灯笼代替，如果遇到有雾、雨、雪等天气，便以锣、鼓、喇叭等乐器指挥联络。运用这些联络信号皆有严格规定。

指南针是中国四大发明之一。早在宋朝，中国人已把指南针应用到航海方面。郑和下西洋时，也用了指南针来辨别方向和确定行船路线。郑和船队所使用的指南针，其实是一种改良了的“水罗盘”。这种装置把磁针贯穿灯芯草，令磁针能够浮在水面，即使巨大的震动亦不会脱针。下面再配上一个刻有二十四个方位的罗盘，藉此准确地分辨方向。由于指南针只能指示方向，不能确定船舶的地理位置，于是郑和船队又发展了天文定位技术。郑和船队在横渡大洋时，主要是利用观测星辰的高度来确定船只位置，并由此发展了一套行之有效的“过洋牵星”航海技术。“过洋牵星术”是指利用一种名为“牵星板”的工具，来观测星体的高度，藉此判定现时船只所处的纬度。“牵星板”测量星体高度的量度标准称为“指”，郑和船队测定地理位置时，便是以星体高度的“指”数来表示。在航行的船舶上测得本身船位的星体高度“指”数，再对照目的港的星体高度“指”数，就可以确定船的位置及与目的港的距离。把指南针和“过洋牵星术”结合起来使用，大大提高了导航的精确程度。