继葡萄牙之后，西班牙也积极组织航海扩张，在西班牙国王的资助下，意大利人克里斯托弗·哥伦布于1492年8月，率3只帆船和几十名船员从巴罗斯港出发，横渡大西洋，10月12日到达巴哈马群岛中的瓦特林岛，接着又到达古巴和海地，1493年3月回到西班牙，他以为所到之处就是印度，故称当地居民为印第安人即印度人。哥伦布以后还数次前往美洲，至死都没有发现自己的错误。15世纪末，意大利人亚美利哥·韦斯普奇前往美洲，经过考察，判定这地方不是印度，而是另一块“新大陆”。后人遂用他的名字命名这块大陆为亚美利加洲（简称美洲）。
哥伦布的航行和发现，在欧洲产生了很大反响，推动了各国殖民者和探险家掀起一股新的海外扩张的浪潮。1497年，葡萄牙贵族达·伽马率4只船从里斯本出发，沿迪亚士的航线，绕过好望角，1498年4月到达东非的马林迪。在那里找到阿拉伯人伊本·马兹达领航，于1498年5月22日到达印度南部的卡里库特港。欧洲人向往多年的通往东方的新航路终于开辟成功。1499年9月达·伽马的船队满载东方丝绸、香料返抵里斯本。这次航行获得纯利竟超过航行费用的60倍，在西欧那些做着黄金梦的有产阶级中引起极大的震动。1517年9月，葡萄牙贵族麦哲伦在西班牙国王的资助下，率5只船、265名水手，开始了环球航行。船队于1522年9月返回西班牙，生还者仅18人。这次航行，证实了地球是球形的假说，在科学史上具有重要意义。