又称正轴等角圆柱投影。荷兰制图学家墨卡托于 1569年创制的一种使地图无角度变形，赤道符合主比例尺，各纬线均与赤道等长的投影方法。 墨卡托投影以一个圆柱轴和地轴重合的假定圆 柱面作为投影面，按照等角投影的条件，将经纬网投影到圆柱面上，再将圆柱面展平而成。在这种投影中，赤道为圆柱面和地球面的切线，是 一条无变形的标准线，其余纬线都与赤道平行 且等长，各纬线均按经差等分;经线为一组垂直于纬线的平行直线，纬线间距由赤道向高纬增 大，两极在图上则无法表示。按照等角 投影的特性，在墨卡托投影中，球面上的小圆投 影后仍保持圆形，但为保证等角及各纬线与赤道等长，必须使地图上每一点的经线比例尺和纬线比例尺相等，且随纬度的增加而增大。因此，墨卡托投影只是在小范围内保持与实地轮廓相似，在地图区域很大时，仍会有显著的形状变形，而且面积变形很大，在纬度60°处面积比例已比实际扩大了4倍；在纬度80°附近已扩大了33倍多。例如地处高纬的格陵兰岛，在墨卡托投影图上，比实际面积8倍于它的南美洲 还显得大。故除赤道附近东西延伸地区外，墨 卡托投影不宜用于制作各类表示地理事象分布情况的地图，而主要适用于绘制海图。这是因为在该投影图上无角度变形，且经线为平行直线。所以地球表面上与经线相交成相同角度的 曲线，即等角航线在图上均表现为直线。这一 特性对航海、航空具有极重要的意义。据此，即可在图上将航行起点和终点连一直线，并量测 其与邻近经线的夹角，该象限角就是飞机或船只驶航的方向，而该直线即是沿等角航线驶航的路线。这就解决了16世纪航海上最大的技术难关，对促进地理探险、扩大国际交往都起到了极为重要的作用。但是等角航线并非是地球 面上两点间的最短距离，地球面上两点间的最 短距离是通过它们之间的大圆弧(又称大圆航线)。例如从非洲南端的开普敦到澳大利亚的 墨尔本，沿等角航线为6020海里，而沿大圆航 线则仅为5 450海里。因此，完全沿等角航线 航行是不经济的。在实际航行时常沿趋近于大 圆航线的折线航行，每航行一段距离，就作一次方位调整。即在每段航线上是沿等角航线航行 的，但就整个航程而言，则是接近于大圆航线的。这样既可缩短航程，又可减少定向上的困 难。随着人造天体的发射，人类探索宇宙进入了一个新时代，墨卡托投影也被选作其他天体制图的基础，如月球、水星、火星、木星和土星等。