O instrumento era composto por um disco graduado, a madre, onde se achavam colocadas várias lâminas circulares. Essas lâminas eram também graduadas à superfície das suas margens, permitindo através da alidade determinar a altura de qualquer astro. A alidade girava em torno do centro comum da madre e de todas as lâminas. Cada uma das lâminas ou discos servia para uma determinada latitude. No séc.XI, Zarquial, um árabe da Península Ibérica, idealizou um astrolábio universal com uma só lâmina e que servia para qualquer lugar. Com o astrolábio plano resolviam-se problemas geométricos, como calcular a altura de um edifício ou a profundidade de um poço. Era também usado em astrologia.
O astrolábio naútico foi a simplificação do planisférico e tinha apenas a possibilidade de medir a altura dos astros. Inicialmente tinham a configuração da face posterior dos planisféricos. No entanto e com a experiência dos pilotos ganhou nova forma. Deixou de ser fabricado em chapa de metal ou madeira e passou a fundir-se em liga de cobre de modo a que o seu peso, cerca de dois quilos, o sujeitasse menos ao balanço do navio. O disco inicial foi parcialmente aberto para diminuir a resistência ao vento. A forma definitiva do astrolábio náutico fixa-se assim numa roda, de 15 a 20 cm., com dois diâmetros ortogonais no centro da qual gira a medeclina. Esta alidade dispõe de duas pínulas com orifícios através dos quais se visava o astro. Num dos extremos da medeclina é interceptada uma escala de 0 a 90 graus gravada nos quadrantes superiores da roda.