Η άποψη περί σφαιρικότητας της Γης υποστηρίχθηκε για πρώτη φορά από τους αρχαίους Έλληνες, ειδικότερα από τους Πυθαγορείους (5ος αι. π.Χ.). Μάλιστα, ο σύγχρονός τους Παρμενίδης, όπως παραδίδει ο Θεόφραστος (3ος αι. π.Χ.), παρέχει την πρώτη σχετική γραπτή μαρτυρία. Την ιδέα του σφαιρικού σχήματος της Γης συμμεριζόταν και η φυσιοκρατική Σχολή της Μιλήτου (6ος αι. π.Χ.). Ο Θαλής δίδασκε ότι η Γη είναι ένας πελώριος δίσκος, που επιπλέει στο κοσμικό νερό, ενώ ο Αναξίμανδρος πίστευε γι' αυτή ότι είχε σχήμα κυλίνδρου, με διάμετρο τριπλάσια από το ύψος του. Τη φανταζόταν μετέωρη, ακίνητη στο κέντρο του σφαιρικού Σύμπαντος, τριγυρισμένη από τον Ήλιο, τη Σελήνη και τα άστρα, που κινούνται γύρω της κυκλικά. Αντίθετα με τους δύο προηγούμενους, ο Αναξιμένης δίδασκε ότι η Γη είναι επίπεδη και στέκεται στον αέρα.

Η θεμελίωση της θεωρίας της σφαιρικότητας της Γης με επιστημονικά επιχειρήματα οφείλεται στον Αριστοτέλη, που παρατήρησε ότι κάθε σώμα κατευθύνεται κατά την πτώση του σ' ένα κεντρικό σημείο, ότι σε μερική έκλειψη η σκιά της Γης στη Σελήνη έχει κυκλική μορφή και ότι, όταν κάποιος κινείται από νότο προς βορρά, διαπιστώνει ότι, όσο προχωρεί, ανακαλύπτει νέα άστρα.

Όσο αφορά στη σύσταση της Γης, πιστευόταν από τους αρχαίους Έλληνες ότι την αποτελούσαν χώμα και πέτρες , σε αντίθεση με τον Ήλιο και τη Σελήνη που ήταν διάπυροι λίθοι (Αναξαγόρας).

Ο προβληματισμός για το σχήμα της Γης συνδυάστηκε στην Ύστερη Αρχαιότητα με προσπάθειες για μέτρηση του μεγέθους της. Ο Ερατοσθένης (276-196 π.Χ.), που θεωρείται ο θεμελιωτής της επιστημονικής Γεωγραφίας, υπολόγισε την περιφέρεια της Γης σε 250.000 στάδια (δηλ. 44.250 χμ.), τιμή που λίγο αποκλίνει από το πραγματικό μέγεθος.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και το έργο του Ποσειδώνιου από την Απάμεια της Συρίας (135- 51 π.X.), ο οποίος ισχυριζόταν ότι, αν κάποιος πλεύσει προς τα δυτικά με ανατολικό άνεμο, θα φτάσει στις Ινδίες (περίπλους της Γης) και ότι θα διανύσει σ' αυτό το ταξίδι 20.000 χμ.

Μισόν αιώνα περίπου αργότερα, ο Στράβων (66 π.Χ. -24 μ.Χ.) συγκέντρωσε στο έργο του Γεωγραφικά στοιχεία από παλαιότερα γεωγραφικά έργα, καθώς και εθνολογικές παρατηρήσεις από προσωπικές περιηγήσεις. Θεωρούσε ότι η Γη διαιρείται σε πέντε ζώνες από κάθε ζεύγος τροπικών και πολικών κύκλων και ότι ο Ισημερινός χωρίζει τη διακεκαυμένη ζώνη σε δύο ημισφαίρια.

Τέλος, για την ανάπτυξη της αντίληψης περί της Γης, κατά την αρχαιότητα, καθοριστική υπήρξε η συμβολή του αστρονόμου και γεωγράφου Κλαύδιου Πτολεμαίου (90-160 ή 168 μ.Χ.), ο οποίος συνέγραψε το ογκώδες έργο ‘Μαθηματική Σύνταξις’, που αποτελείται από 13 βιβλία, στα οποία γίνεται μια συνθετική παρουσίαση των περισσότερων ως τότε απόψεων για τη σφαιρικότητα της Γης και το μέγεθός της. Το έργο θεωρήθηκε τόσο σημαντικό, ώστε μετονομάστηκε σε ‘Μεγίστη’ και έγινε ευρύτερα γνωστό με την αραβική παραποίηση της ονομασίας του σε ‘Αλμαγέστη’ (Αλ Μαγέστ). Ακόμη ο Πτολεμαίος συνέγραψε ένα τεράστιο κατάλογο των τότε γνωστών τόπων και χωρών, με τον τίτλο ‘Γεωγραφική Υφήγησις’.