投之於地，其柢指南”。由此可見，司南是最早的磁性指南儀器，被視為指南針的祖先。這是其一。
然而，有學者認為，天然磁石磁性不強，在琢製成司南的過程中，容易因打擊、受熱而失磁，加之它與地盤接觸轉動磨擦的阻力比較大，難以達到預期的指南效果。同時，當時的人很難定出磁石的南北極，如不按南北極方向製勺，則勺縱有磁性也不會指南。為什麼要製成勺形，而不能製得更簡單些呢?於是，就有了第二種觀點——指南魚是指南針的前身。持此觀點的學者認為，目前發現的關於磁性指南儀器的最早明確記載是北宋曾公亮著的《武經總要》中的“指南魚”。該書卷十五所記指南魚的製法是：“用薄鐵葉剪裁，長二寸、寬五分，首尾銳如魚形，置炭火中燒之，候通赤，以鐵鈐鈐魚首出火，以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數分則止，以密器收之。”書中的記載雖然寥寥數語，但是卻包含著豐富而合乎科學的道理。其人工磁化方法的創造，在磁學和地磁學的發展史上是一件大事，它是指南針發明的前導。指南魚本是作為陸戰中指示士兵在夜戰中辨別方向的簡單儀器，經改製成指南針後在ll世紀用於航海，從此以後，“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦則觀指南針”(朱或《萍州可談》)。因此，《武經總要》被看作是研究指南針發明史的重要資料。
上述兩種觀點各有其理，儘管持第一種觀點的人多一些，但無論是司南還是指南魚都隻是指南針的前身，並不是其本身確定無疑。目前關於指南針的早期文字記載，主要有以下幾條：
北宋仁宗慶曆元年(1041年)《塋原總錄》卷一中有“丙午針”的記載。雖然沒有明確指出是什麼針，但從上下文的字裡行間可以斷定是磁針無疑，說明當時已把磁針與羅經盤配套，作為定向儀器。
《夢溪筆談》卷二十四中也明確指出指南針是一方姓人家(風水先生)首先發明和使用的。並且詳細記述了水浮、置指甲上、趾腕唇上和懸絲等四種指南針的裝置方法，以及各種方法的長處和缺陷，使人們對當時的指南針有一清晰的認識。
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從上述資料可知，指南針在ll世紀時已是常用的定向儀器，有多種裝置方法。如果把指南針的發明時代上溯到10世紀的唐末或五代，也是不無根據的。如王趙卿(約10世紀末)曾留有“虛危之間針路明”的詩句(《古今圖書集成》卷655)；佚名的《九天玄女青囊海角經》(約九百年)中說：“今之象占，以正針天盤，格龍以縫針地盤。”這裡所說的“針路”、“正針”、“縫針”極有可能就是指南針與羅經盤配套定向的術語。指南針究竟何時發明，其前身又為何物，還有待於進一步挖掘和發現。
火炮的發明
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