Além da exploração do litoral foram feitas também viagens para o mar largo em busca de informações meteorológicas e oceanográficas (foi nestes trajectos que se descobriram os arquipélagos da Madeira e dos Açores, o Mar dos Sargaços). O conhecimento do regime de ventos e correntes do Atlântico e a determinação da latitude por observações astronómicas a bordo, permitiu a descoberta da melhor rota oceânica de regresso de África: cruzando o Atlântico Central até à latitude dos Açores, aproveitando os ventos e correntes permanentes favoráveis, que giram no sentido dos ponteiros do relógio no hemisfério norte devido à circulação atmosférica e ao efeito de Coriolis, facilitando o rumo directo para Lisboa e possibilitando assim que os portugueses se aventurassem cada vez para mais longe da costa, manobra que ficou conhecida como "volta da Mina", ou "Volta do mar".
- Cartografia
Com o seu filho, Jorge Reinel e o cartógrafo Lopo Homem, participou na elaboração do atlas conhecido por Atlas de Lopo Homem-Reinés ou Atl Miller'', de 1519. Foram considerados dos melhores cartógrafos do seu tempo, a ponto do imperador Carlos V os desejar a trabalhar para si. Em 1517, o rei D. Manuel I de Portugal passou a Lopo Homem, cartógrafo e cosmógrafo português, um alvará que lhe dava o privilégio de fazer e emendar todas as agulhas (bússolas) dos navios.
Na terceira fase da antiga cartografia náutica portuguesa, caracterizada pelo abandono da influência de Ptolemeu na representação do Oriente e por uma melhor precisão na representação das terras e continentes, destaca-se Fernão Vaz Dourado (Goa ~1520 — ~ 1580), cuja obra apresenta extraordinária qualidade e beleza, conferindo-lhe a reputação de um dos melhores cartógrafos de seu tempo. Muitas de suas cartas são de grande escala.