地球球体説
初期のギリシア哲学者達は地球球体説を唱えたが、いくらか曖昧なやり方でそれに言及した[12]。彼らの中でも特にピュタゴラス（紀元前6世紀）が球体説の創始者とされるが、これは、あらゆる発見を古代の賢者の数人に帰そうとする古代ギリシア人の慣習による可能性がある[10]。ある程度の地球球体説は紀元前5世紀のパルメニデスやエンペドクレスにも知られており[13]、高い信頼性をもって球体説をピュタゴラスに帰することはできないが[14]、それにもかかわらず、球体説は紀元前5世紀にピュタゴラス派によって明文化された[10][13]。紀元前5世紀以降、声望あるギリシア人著述家で大地が球形以外の形だと考える者はいなくなった[12]。
エラトステネス
古代ギリシアにおいては、場所によって北極星の高さが異なることなどから、紀元前4世紀ごろより大地が球形をしており、宇宙が幾重もの球殻に取り囲まれているという説が唱えられるようになっていた。その後天動説として体系化されていくこの考えは、その著作は現存していないものの後世の引用からクニドスのエウドクソスが始祖であると一般に見なされている。この宇宙観では水、大気、火、天体が順に同心の球殻をなしていると見なされ、地球は天体の球殻（天球）に比べ点と見なされるほど小さいものと考えられた。このため、太陽からの光は場所によらずほぼ平行線として降り注ぐものとされた。
エラトステネスは図書館で学ぶうちに、シエネでは夏至の日に陽光が井戸の底まで届くこと、つまり南中高度が 90° となる（北回帰線上に位置する）ことを知り、このことにより地球の大きさを計算できることに気付いた。アレクサンドリアで夏至の太陽南中時に鉛直に立てた棒とその影が作る角度が、シエネとアレクサンドリアの緯度の差に基づくものとみなし、シエネとアレクサンドリアの距離が地球大円の 1/50 であることを確かめた。