Il sestante viene utilizzato nella navigazione astronomica, per ricavare, dall'altezza degli astri sull'orizzonte, le coordinate geografiche relative al punto nave, nonché in topografia. Realizzato in forma di settore circolare di 60º (e cioè un sesto di circonferenza da cui la denominazione), al vertice del settore viene imperniata un'alidada mobile cui è fissato uno specchio che ruota con essa. Sul retro di detto specchio, retto da un idoneo supporto, è posto un cannocchiale orientato verso un secondo specchio, argentato solo per una metà, così che all'occhio di un osservatore pervengono contemporaneamente le immagini dell'orizzonte marino, guardato direttamente in allineamento, e dell'astro puntato, la cui immagine viene riflessa due volte; una prima dallo specchio fissato all'alidada e successivamente dalla parte argentata dello specchio. Regolando la posizione dell'indice dell'alidada è possibile far collimare l'immagine dell'orizzonte con quella dell'astro e ricavare

dalla posizione dell'indice posto sulla scala graduata del settore di 60º l'indicazione corrispondente all'angolo fra l'orizzontale e l'astro con un'approssimazione che può risultare inferiore anche a un angolo primo. Dove non sia disponibile l'orizzonte marino (come nella navigazione aeronautica), questo può venire sostituito da una livella a bolla d'aria che viene centrata durante l'osservazione dell'astro. Poiché, se un raggio luminoso subisce due riflessioni in uno stesso piano, l'angolo tra la direzione primitiva e quella dell'ultima riflessione è pari al doppio di quello compreso fra le superfici riflettenti, l'angolo indicato dall'indice dell'alidada sulla scala graduata sarà in realtà pari alla metà dell'angolo da misurare. Il settore di 60º di un s. permette quindi di misurare in realtà angoli fino a 120º. Per l'osservazione, il cannocchiale deve essere tenuto in posizione orizzontale, così da poter osservare l'orizzonte, mentre il settore graduato va tenuto verticalmente, in modo che il suo piano contenga l'astro traguardato; si fa

quindi ruotare l'alidada e con essa lo specchio mobile, in modo da far comparire nel cannocchiale contemporaneamente la linea dell'orizzonte e l'immagine dell'astro; quindi viene letta direttamente sul settore graduato, in corrispondenza dell'alidada, l'altezza dell'astro.