Mapas de regiões relativamente pequenas da Terra, como um estado ou uma província, mostram lugares, distâncias e direções com precisão. Para regiões maiores da Terra, como um hemisfério, ou, para toda a Terra, um mapa não pode mostrar todas as distâncias e direções com precisão porque a Terra é redonda, enquanto os mapas são planos. Dependendo do uso pretendido do mapa, diferentes técnicas de mapeamento foram inventadas para mostrar alguns aspectos, como distâncias de forma realista, em detrimento de outros aspectos, como direção ou o tamanho relativo das massas de terra e corpos d’água. Um mapa de Mercator é uma técnica em que as direções da bússola são mostradas como linhas retas. Ajudou os marinheiros a mapear rotas para lugares distantes e se tornou o padrão para a navegação mundial.
Um cilindro pode ser cortado e desenrolado suavemente na superfície plana de um mapa. Devido a essa propriedade, diferentes mapeamentos de globo para cilindro foram inventados por pessoas nos últimos séculos. Em um método de mapeamento simples, enrola-se uma folha de papel transparente em um cilindro ao redor do equador de um globo. Então, mantendo o Pólo Norte do globo apontando diretamente para cima, pode-se visualizar todos os pontos do globo horizontalmente e marcá-los no papel.
Neste mapeamento, as longitudes são representadas como linhas verticais equidistantes e as latitudes como linhas horizontais. As distâncias leste-oeste são precisas no equador, mas se expandem em todos os outros lugares. Por exemplo, a Groenlândia parece enormemente ampla. Na verdade, os pólos Norte e Sul estão estendidos ao longo do mapa, embora na verdade sejam meros pontos. Isso é verdadeiro para todos os mapeamentos cilíndricos em que o cilindro se conecta ao equador do globo.
No mapeamento descrito acima, as distâncias norte-sul são representadas com precisão. Como as distâncias leste-oeste variam do equador aos pólos, enquanto as distâncias norte-sul não, tal mapa causa dificuldade ao viajar para lugares distantes porque a rota que se deve tomar nem sempre é mostrada como uma linha reta. Em 1569, o geógrafo e cartógrafo flamengo Gerardus Mercator inventou o mapa de Mercator, onde as rotas de qualquer direção da bússola eram mostradas como linhas retas. O mapa de Mercator foi considerado uma invenção significativa, pois surgiu em um momento em que o transporte marítimo e a navegação náutica estavam ganhando importância.
Mercator estendeu distâncias norte-sul para coincidir com o trecho leste-oeste em qualquer latitude. Isso tornava as distâncias e, portanto, a escala idênticas em todas as direções em torno de qualquer ponto. No entanto, áreas distantes do equador, como a Groenlândia, pareciam enormes porque eram muito largas e altas. Apesar disso, o método de mapeamento de Mercator foi muito útil para os marinheiros.
Um mapa de Mercator é útil para representar as regiões do equador à área sobre os círculos árticos e antárticos. Além disso, a distorção em distâncias e áreas é extremamente grande. Hoje em dia, os aviões são capazes de seguir as rotas mais curtas em todo o mundo; no entanto, essas rotas não utilizam direções constantes da bússola, mas rotas em constante curva chamadas de “grandes círculos”. Ainda assim, um mapa de Mercator é muito popular para mostrar áreas e países próximos ao equador. Os mapas Mercator são frequentemente usados por softwares de mapas online estabelecidos, pois os cálculos para aumentar e diminuir o zoom podem ser feitos rapidamente.