Grootcirkelnavigatie is het navigeren naar een bepaalde positie langs de grootcirkel (orthodroom). Voor twee verschillende punten op een boloppervlak is de kortste van de twee routes over de grootcirkel op de bol de kortste van alle routes over het boloppervlak tussen de twee punten.[1] Grootcirkelnavigatie wordt vooral toegepast bij grotere afstanden. Bij kortere afstanden weegt de geringe bekorting ten opzichte van loxodroomnavigatie niet op tegen de nadelen. Deze nadelen zijn dat naarmate de grootcirkel op hogere breedte komt - dichter bij de polen, de koers continu verandert en de grootcirkel geen rechte lijn is op de mercatorkaart.
Het grootcirkeltraject kan worden bepaald in een gnomonische kaart of met behulp van boldriehoeksmeting.