Roedd ysgolheigion a morwyr fel ei gilydd yn deall, pe bai modd mesur safleoedd cyrff nefol yn gywir ar y môr, y gallai morwyr bennu eu lledred gyda sicrwydd rhesymol. Roedd angen offerynnau manwl i gyflawni hyn.
Disgrifiodd Ptolemy yr astrolab (a elwir hefyd yn-offeryn mesur seren); defnyddiwyd fersiynau mwy mewn arsyllfeydd, tra bod rhai llai yn cael eu cyflogi ar longau. Roedd angen tîm o dri i weithredu astrolab: roedd un person yn dal yr offeryn wrth ei fodrwy bawd, un arall yn gweld, a thraean yn darllen y canlyniad o'r deial. Yn naturiol, pan siglo'r llong yn dreisgar, nid oedd y mesuriadau canlyniadol yn gywir iawn. Lle bynnag y bo modd, byddai morwyr yn mynd i'r lan i gymryd eu darlleniadau.
Defnyddiodd seryddwyr hynafol y staff croes i fesur uchder y sêr, techneg a fabwysiadwyd yn ddiweddarach gan forwyr ar gyfer mordwyo. Roedd yr offeryn yn cynnwys prif ffon a-darn croes, gyda phen isaf y darn croes yn cael ei ddal yn llorweddol. Wrth weld corff nefol ar hyd y prif staff, byddai'r defnyddiwr yn llithro'r darn croes nes ei fod yn ymddangos ei fod yn cyffwrdd â'r gwrthrych (fel yr haul neu seren) o fewn eu maes golygfa, yna darllen mesuriad gradd gan y staff. Gallai'r offeryn hwn gael ei weithredu gan berson sengl.
Roedd y staff astrolab a'r staff croes yn gofyn i'r arsylwr edrych yn uniongyrchol ar yr haul. Ar ddiwrnodau clir, roedd y golau dwys yn gwneud arsylwi yn amhosibl. I ddatrys y broblem hon, dyfeisiodd capten a llywiwr Lloegr, John Davis, y staff cefn. Roedd yn cynnwys prif staff a cheiliog groes llithro. Safodd y sylwedydd a'i gefn at yr haul a llithrodd y ceiliog groes nes taflu cysgod ar gilfach fechan o'i flaen; roedd y dull hwn yn caniatáu i'r sylwedydd weld y gorwel.
Gyda chymorth Edward Wright, mathemategydd o Gaergrawnt, dyfeisiodd John Davis y cwadrant hefyd. Roedd yr offeryn hwn yn cynnwys sylladur ar ei geiliog croes, gan ganiatáu i'r arsylwr weld y gorwel a'r ddelwedd a adlewyrchir o'r haul.
Gwellodd Pierre Bouguer, hydrograffydd o Croisic, y cwadrant ymhellach; roedd y fersiwn addasedig yn galluogi'r sylwedydd i weld yr haul yn gorffwys ar y gorwel trwy'r sylladur.
Dyfeisiodd John Hadley o Loegr yr wythant, a brofwyd gyntaf yn 1732. Mae'n cynnwys telesgop adlewyrchol a lefel ysbryd. Mae'r offeryn hwn yn llawer mwy manwl gywir nag unrhyw offeryn arall a ddefnyddiwyd yn flaenorol ar y môr.