La navigation d'un spationef à travers de vastes distances intersidérales exige une énorme quantité de données ainsi que des senseurs calculant avec précision la position du bâtiment. Les astronefs de la FUP naviguent à travers la Galaxie au moyen d'une énorme base de données et de senseurs embarqués ultra perfectionnés, capables de calculer la position du vaisseau.

Un bâtiment de Starfleet tel que l'USS Enterprise NCC-1701-D peut donner sa position par rapport au centre de la Galaxie (ou à tout autre point de référence « fixe », tel que la Terre) avec une précision de 10 Km, même à des vitesses de distorsion élevées, il peut déterminer sa position à 100 km près. Pour s'arrimer à une base spatiale, par exemple, le spationef est capable de déplacements d'une précision de 2,75 cm !

Les opérations de navigation sont contrôlées à partir d'un poste dédié sur la passerelle, le Capitaine commandant le vaisseau dispose de cinq possibilités pour fournir la destination ou le cap.

Le moyen le plus simple est d'indiquer oralement une destination. Dès que celle-ci est entrée dans la console du poste de navigation, les ordinateurs de bord consultent la base de données navigation et définissent la trajectoire du navire. Les destinations peuvent être des systèmes stellaires, des planètes ou des bases orbitales. Si l'on spécifie comme objectif une zone aussi vaste qu'un secteur, les ordinateurs calculent un plan de vol menant au centre de cette zone.

La destination indiquée au poste navigation peut aussi être mobile, un autre vaisseau par exemple. Dès lors que le vaisseau est à portée de senseurs, les ordinateurs peuvent définir une trajectoire d'interception. L'Officier Navigateur doit entrer soit une vitesse, soit une heure d'interception, afin que le cap soit calculé en fonction de la position de l'autre appareil.

Les instructions relatives à la navigation peuvent être données en spécifiant les coordonnées galactiques d'une destination, toutefois, cette méthode est rarement employée, car elle exige que le personnel calcule ou retrouve les données concernant les coordonnées appropriées.

Les ordres de navigation sont souvent donnés en termes de point relatif, constitué de deux nombres se rapportant à deux plans perpendiculaires autour du vaisseau, le premier est horizontal, le second vertical. Chaque plan est divisé en 360°, le 0 correspondant à « droit devant ». Ainsi, le vaisseau auquel on indique un cap de 000 point 0 ne modifie pas son cap.

Sur le plan horizontal, les valeurs s'accroissent vers tribord, sur le plan vertical, elles s'accroissent vers le haut, au-dessus du vaisseau. Ainsi, un cap de 150 point 0 signifie que le vaisseau vire de 150° sur tribord, et un cap de 150 point 20 qu'il vire de 150° sur tribord puis lève le nez de 20°.

Caps galactiques

Les ordres de navigation peuvent aussi être fournis en tant que caps à suivre. Le cap est lui aussi donné sous la forme de deux nombres, qui se rapportent à deux plans autour d'une ligne imaginaire reliant le vaisseau au centre de la Galaxie. Un cap de 000 point 0 mène droit vers le centre de la Galaxie. Ce système est très proche de celui qu'on emploie en navigation à la surface d'une planète, situation dans laquelle les relèvements sont faits par rapport au pôle Nord.

Pour calculer une trajectoire, il faut connaître la position du vaisseau, les vitesses envisagées et la position de la destination, en sachant qu'il est impossible de disposer d'une carte exacte de la Galaxie : tous les corps que celle-ci contient se déplacent dans une direction qui leur est propre, et maintes méthodes d'observation induisent un décalage temporel notable.

En dépit de ces difficultés, la Fédération a cartographié une proportion significative de la Galaxie et se sert d'informations recueillies par ses relais subspatiaux, sondes et plates-formes de senseurs pour faire en sorte que sa carte, appelée base de données sur la situation galactique, soit aussi à jour que possible.

En cours de déplacement, il est indispensable que les ordinateurs de bord puissent calculer avec prévision la vélocité, afin de prévoir la position et la vitesse du vaisseau. Un réseau dense de balises des bases temporelles de la Fédération permet aux spationefs d'avoir accès à des valeurs de temps absolu employées pour calculer la vitesse. Quand le bâtiment n'est pas en contact avec les balises, des processeurs embarqués continuent de donner la vitesse.

Lorsqu'ils définissent un cap, les vaisseaux de Starfleet veillent à éviter les corps dangereux (telles les étoiles) situés sur leur trajectoire. En cours de déplacement, les ordinateurs réactualisent constamment les plans de vol, en effectuant les corrections de cap à mesure que parviennent de nouvelles informations.