Il livello di approssimazione degli strumenti a visione diretta, quali erano gli astrolabi, i quadranti, le balestriglie, non consentiva un progresso nella determinazione del punto nave, in particolare della longitudine. La più evidente necessità era quella di poter traguardare insieme l’orizzonte e un astro o contemporaneamente due astri, un’esigenza che intorno al 1660 trovò un primo tentativo da parte dell’olandese Joost van Breen con l’applicazione di un piccolo specchio al traguardo dell’orizzonte di una balestriglia. Tale strumento, di cui rimangono solo i disegni dell’inventore, chiamato spiegelboog o mirror staff, traducibile come balestriglia con specchio, si rivelò utile a tal punto da trovare impiego per circa 100 anni sulle navi olandesi della VOC (Vereenigde Geoctroyeerde Oostindische Compagnie – Compagnia olandese delle Indie orientali).
Successivamente, nel 1684, anche il grande scienziato inglese Robert Hooke (1635-1703) si cimentò realizzando uno strumento fornito di due regoli a compasso di cui uno costituito da un cannocchiale e l’altro corredato di uno specchio. Puntato con il cannocchiale, ad esempio l’orizzonte, era possibile, ruotando l’altro regolo, affiancare alla prima immagine quella riflessa di un altro oggetto. In teoria tutto sembra di facile impiego, in realtà l’immagine riflessa presentava una notevole instabilità particolarmente critica con i movimenti di una nave. Così dopo alcune prove l’inventore decise di abbandonare l’idea di impiegare uno specchio per la misura di angoli.
Il 6 maggio 1731, in una riunione presso la Royal Society di Londra, l’astronomo Edmond Halley (1656-1742), esponendo i suoi studi sui movimenti lunari che lo avevano convinto della loro utilità per la determinazione della longitudine in mare (si trattava del metodo delle distanze lunari), mise in evidenza l’assenza di uno strumento in grado di misurare agevolmente e con precisione le distanze angolari della Luna rispetto ad altri astri. Alla seduta era presente il suo a mico John Hadley (1682-1744), studioso di ottica, che l’anno prima aveva realizzato un quadrante costituito da due specchi che poteva essere la risposta a quanto lamentato da Halley. Così nella successiva seduta del 13 Hadley presentò le sue ricerche descrivendo lo strumento da lui ideato nell’estate del 1730. Halley, che non aveva partecipato alla seduta del 13, venuto a conoscenza dello strumento dell’amico, si ricordò che Newton già nel 1699 aveva descritto uno strumento di misura quale miglioramento del quadrante di Davis.
In verità Newton, caratterialmente motivato solo dai suoi studi teorici e disinteressato a dare conoscenza pubblica delle sue invenzioni, aveva descritto un quadrante a riflessione in un documento che aveva inviato ad Halley che stranamente lo aveva dimenticato e che comparirà solo dopo la morte dell’astronomo nel 1742. Il documento, corredato anche di un disegno dello strumento (quello da noi riprodotto), fu letto alla riunione della Royal Society il 28 ottobre di quell’anno. Ritornando al 1731, Hadley, incoraggiato dall’amico, dedicò diversi mesi al perfezionamento dello strumento passando da una disposizione orizzontale ad una verticale più maneggevole, ottenendo quello che prese il nome di ottante, così detto per avere il lembo, il bordo dell’arco su cui sono riportati i segni della graduazione, ampio 45°, l’ottava parte di un cerchio (360/8 = 45°).