除了司南以外，古时还有一种指南车，同样起着指示方向的作用。指南车的发明，据说是在远古时代。那时，我国南方的九黎部落与中部地区的黄帝部落为争夺地盘打起来了。打仗时，九黎部落领袖蚩尤作弥天大雾，黄帝部落首领黄帝便造出一种车子来辨别方向，这车子就叫“指南车”。

磁铁是做指南仪器最理想的材料。不过缺点也很多，如容易碎，在强烈震动下还会失去磁性，而且加工量也较大。大约在北宋后期（公元十一世纪），人们发现把钢铁在磁铁上磨过以后也能带上磁性，而且磁性还比较稳固。人们根据这个发现，开始制造人工磁铁。有了人工磁铁，指南仪器便有了一个大的改进。北宋的曾公亮和丁度编著的一部《武经总要》中说：行军时让老马在前面带路，或者用指南车、指南鱼辨明方向。这里说的“指南鱼”，就是用人工磁铁的铁片剪成的，形状象一条鱼，浮在水面，静止时，鱼头总是指向南方。另外，指南鱼也有用木头做的。先用木头刻成鱼状，肚子挖空，装上磁铁，用蜡把肚口封好，再用一根针插进鱼口，针头露在外面，放在水中，不管怎样拨动，针也总是指向南方的。

除了指南鱼，还有指南龟，做法与木头做的指南鱼相近，只是把针插在尾部，又在龟腹挖一个小洞，顶在一根钉子上，可以转动，一停下来，同样会直指南方。

指南鱼和指南龟使用和携带都方便，所以行军、作战、航海，以及阴雨天或黑夜，带上它可以用来辨别方向。不过，这两种东西当时都是玩具，并非是人们有意作为指南仪器用的。

在指南鱼的启示下，人们经过反复研究、实践、改进，又用人工磁铁做成薄薄的针，这种针就是我们常说的指南针了。指南针的用法，根据北宋大科学家沈括的试验，在他著的《梦溪笔谈》一书中作了详细的说明。他说，指南针一共有四种：一是用灯草串在针上，使针浮于水面，这样针尖就会指示方向。这叫水浮法。不过，水面常会动荡，用起来不大准确。二是把针放在指甲上。这叫指甲旋定法。三是把针放在碗边上。这叫碗唇旋定法。指甲旋定法和碗唇旋定法同样能起指南的作用。不过指甲和碗唇都是光滑的，针在转动时，容易滑下来，也有不便。四是用一些蜡涂在针的中部，粘上一根丝线，把针悬空起来，针尖也会指向南方。这叫缕旋法，或悬挂法、缕悬法。这第四种方法，与前三种方法比较，既不怕震动，也不会滑落，所以是最好的。

沈括还发现，针所指示的方向并不是正南的，要略为偏东一些。这是因为地球上的磁极不是正好在南北两极，而是略为偏东的缘故。这叫“磁偏角”。据说十五世纪末哥仑布远渡大西洋时，对“磁偏角”也有所察觉，但这时已经离宋代有四百多年之久了。可见，宋代磁学研究的水平是相当高的。

有了指南针，人们就不怕迷失方向了，尤其是给航海带来极大的便利。据1119年北宋朱彧写的《萍洲可谈》一书中记载：当时海船上的水手在船只出航期间，白天看太阳，夜晚看星星，遇到阴雨天就使用指南针。1123年，北宋的徐竞出使朝鲜，也讲到在船上使用指南针的事。北宋以后，人们又对指南针有所改进，开始使用罗盘。罗盘可以用铜做，也可以用木头做。盘的四周刻有方位，针在盘的中央，与盘连成一体。使用时，只要把针对准盘上的正南方位，不论船朝哪个方向行驶，针都是对着南方的。

罗盘的使用，大大促进了航海事业的发展，宋朝时候，我国广州、泉州、宁波、杭州等地，都成为当时贸易的大商埠，吸引了许多外国商人到中国来经商。不仅经济得到了发展，文化交流也频繁起来了。这样，指南针也就十分自然地通过外国商人之手传到国外。十二世纪，波斯（伊朗）和阿拉伯等国首先学习使用。十二世纪末、十三世纪初又通过阿拉伯人把指南针的应用技术传给了欧洲，并在欧洲等国有了正式的关于指南针的记载。但这些记载在时间上来说，已比我国迟了一个世纪以上。

指南针，是我国古代四大发明之一。它既促进了世界航海事业的发展；也加速了世界经济贸易的发展过程，加强了世界各国人民的联系以及文化上的交流。这一贡献是十分巨大的。