• La projection de Mercator est une projection cylindrique. Elle conserve les formes et les angles, mais provoque une distorsion de la taille des objets à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur. Elle est souvent utilisée pour les cartes marines et les cartes du monde.

• La projection de Lambert est une projection conique. Elle conserve les aires, mais provoque des distorsions des formes et des distances. Elle est utilisée pour les cartes régionales et les cartes topographiques.

• La projection de Robinson est une projection pseudo-cylindrique. Elle vise à équilibrer les distorsions entre les formes, les distances et les aires. Elle est couramment utilisée pour les cartes du monde.

 â€¢ La projection de Mollweide est une  projection équivalente. Elle conserve les aires, mais provoque des distorsions des formes et des angles. Elle est souvent utilisée pour les cartes mondiales et les cartes thématiques.

• La projection de Gall-Peters est une autre projection équivalente. Elle met l'accent sur la préservation des aires, ce qui entraîne une déformation importante des formes, en particulier aux hautes latitudes. Elle est utilisée pour les cartes qui mettent l'accent sur les aspects sociaux et politiques du monde.

• La projection de Spilhaus est une projection cartographique unique, développée par Athelstan Spilhaus dans les années 1940, et conçue pour minimiser la distorsion des océans au détriment des terres. Elle est généralement centrée sur l'antipode d'un point terrestre, souvent le pôle Sud, ce qui permet de représenter la majeure partie des océans du monde de manière continue et sans interruption majeure causée par les continents. Cette projection est particulièrement utile pour visualiser les données océanographiques, les courants marins, la répartition des espèces marines, ou tout autre phénomène global lié aux océans.

Les premières tentatives connues de création de grilles de coordonnées datent de la Grèce antique. Les philosophes et géographes grecs, qui avaient compris la sphéricité de la Terre, ont été les premiers à conceptualiser l'idée d'une grille mathématique pour localiser des points. Hipparque de Nicée (II^e siècle av. JC), qui développé les concepts de latitude et de longitude, est généralement cité comme un précurseur. Cependant, c'est Claude Ptolémée, au II^e siècle après JC, dont la Géographie a eu l'impact le plus durable. Il y décrivait des méthodes pour dessiner des cartes, proposant notamment deux projections pour les cartes du monde habité connu (l'oekoumène) : une projection conique simple et une projection pseudocylindrique (parfois appelée projection de Ptolémée). Ces projections utilisaient des lignes de latitude parallèles et des méridiens convergents, et tentaient de représenter la courbure de la Terre de manière plus fidèle que les simples cartes planes antérieures. Son travail, perdu en Europe occidentale pendant le Moyen Âge, fut préservé et étudié dans le monde arabe, influençant des cartographes comme Al Idrissi au XII^e siècle.

Le Moyen Âge en Europe a vu peu de progrès significatifs dans les projections mathématiques, les cartes étant souvent plus schématiques ou basées sur des traditions religieuses (comme les cartes T-O). Cependant, la transmission et la redécouverte des textes de Ptolémée durant la Renaissance ont revitalisé l'approche mathématique de la cartographie en Europe à partir du XV^e siècle.

L'ère des Grandes Découvertes a constitué un moteur majeur pour le développement de nouvelles projections. Avec l'augmentation des voyages maritimes sur de longues distances, le besoin de cartes précises pour la navigation est devenu essentiel. La projection de Ptolémée, bien qu'utile, ne répondait pas pleinement aux exigences de la navigation en haute mer. Le problème principal était que les lignes de cap constant (loxodromies ou rhumbs) n'apparaissaient pas comme des lignes droites. C'est dans ce contexte qu'est apparue la projection la plus célèbre et la plus influente de l'histoire : la projection de Mercator, créée par Gerardus Mercator en 1569. Sa projection est une projection cylindrique conforme, ce qui signifie qu'elle préserve les angles locaux. Son trait de génie a été de faire apparaître les loxodromies comme des lignes droites, ce qui la rendait extraordinairement utile pour la navigation. En revanche, cette conformité a un coût : une distorsion des surfaces et des formes qui augmente considérablement à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur, donnant l'impression que les régions polaires sont beaucoup plus grandes qu'elles ne le sont en réalité. Malgré cette distorsion de surface, son utilité pratique pour la navigation a assuré sa domination pendant des siècles.

Après Mercator, le développement des projections s'est poursuivi, alimenté par les progrès des mathématiques et le besoin de cartes pour d'autres usages que la navigation. Les XVII^e et XVIII^e siècles ont vu l'émergence de nouvelles projections visant à préserver d'autres propriétés ou à optimiser la représentation pour des zones spécifiques. Johann Heinrich Lambert, au XVIII^e siècle, fut particulièrement prolifique. Il adéveloppé plusieurs projections fondamentales, notamment la projection conique conforme de Lambert (excellente pour les cartes de pays de moyenne latitude comme les États-Unis ou la France) et la projection azimutale équivalente de Lambert (qui préserve les surfaces, couramment utilisée pour des cartes thématiques ou des représentations polaires). D'autres mathématiciens comme Euler ou Lagrange ont également étudié les propriétés des projections.

Le XIX^e siècle a vu une systématisation accrue de l'étude des projections. Les cartographes ont mieux compris et classifié les propriétés des projections : conformité (préservation des angles), équivalence (préservation des surfaces) et équidistance (préservation des distances, généralement à partir d'un ou deux points, ou le long de certaines lignes). Il devint clair qu'aucune projection ne pouvait préserver simultanément toutes ces propriétés pour l'ensemble du globe. Le choix d'une projection dépendait donc d'un compromis et de l'objectif de la carte. De nouvelles projections "compromis" ont été développées, tentant de trouver un équilibre entre différentes formes de distorsion, comme la projection de Mollweide (équivalente) ou divers types de projections pseudo-cylindriques ou pseudo-coniques.

Le XX^e siècle a vu l'application des projections à de nouvelles échelles et pour de nouveaux usages. Le développement de la photographie aérienne et de la télédétection a nécessité des projections adaptées. L'élaboration de systèmes de grille normalisés pour le monde entier à des fins militaires et civiles, comme le système UTM (Universal Transverse Mercator), basé sur une série de projections cylindriques transverses de Mercator appliquées par zones, a révolutionné la cartographie à grande échelle. L'utilisation croissante de cartes thématiques (montrant la répartition d'un phénomène) a rendu les projections équivalentes (qui préservent les surfaces) particulièrement importantes pour éviter de donner une fausse impression de densité dans les zones à forte distorsion de surface. La fin du XX^e siècle a également vu un débat public sur les projections et leur potentiel biais, notamment avec la promotion de la projection de Gall-Peters (une projection cylindrique équivalente datant du XIX^e siècle, popularisée par Arno Peters) comme alternative 'plus juste' à Mercator, soulignant l'importance du choix de la projection dans la perception du monde.

Aujourd'hui, l'ère numérique et les Systèmes d'Information Géographique (SIG) ont mis à la disposition des cartographes et du grand public une multitude de projections. Le choix d'une projection est géré par le logiciel, bien que la compréhension de ses propriétés reste essentielle pour une utilisation correcte des données spatiales. De nouvelles projections continuent d'être développées pour des besoins spécifiques, qu'il s'agisse de représenter des données sur internet (où la projection Web Mercator, une variante de Mercator, est omniprésente malgré ses défauts pour l'analyse spatiale) ou de créer des cartes esthétiquement ou thématiquement optimisées.