首次環球航行在天文學、博物學方面也有一定的意義。環航途中，麥哲倫於1520年在南美南部發現了後來以他的名字命名的麥哲倫雲。它們是銀河系的兩個伴星系，與銀河系共同組成一個三重星系。它們被分別稱為大麥哲倫雲和小麥哲倫雲。除了太陽、月球和銀河外，它們是天空中最顯著的目標。 麥哲倫探險隊還首次初步發現了地動和時差。維多利亞號返航至維德角群島時，發現船上的日期是7月8日星期三，岸上卻是7月9日星期四，存在著時差。
他們回國後向皇帝和教皇做了報告，引起了知識界的關注。他們的發現初步揭示了地球自身自西向東繞地軸自轉。倘若人們逆著或順著它的自轉方向一直往西或往東航行，就可以在無窮的時間中得到或失去極少的一點；世界各地的時間也不完全一致。所以環球航行使人們認識了這一新的科學真理。
在迪亞士遠航前，文明人類主要在北半球居住和活動，認識的星空和星座也因此主要在北天球，以及黃道帶星空和黃道星座。2世紀的託勒密總結了到那時為止的天文學成就，編制出了當時較完備的星表，列出了48個星座，佔現代通用的88個星座的54.5%，並沿用至今。50 1487年迪亞士繞過了非洲最南端，到達了南緯35度。1513年至1515年，弗羅伊什和列什波亞、索裡斯等，先後發現了拉普拉塔河口，但也只到了南緯35度。麥哲倫一口氣推進到南緯52度，前進了17個緯度。
這樣，南天球的星空和星座也逐漸為人們所發現和認識。1603年，德國天文學家巴耶爾畫出了南天星圖，列入了13個新發現的南天星座。51 其中被收進現代通用88個星座名稱表的就有印第安座（中心位置，赤經21h20m，赤緯-57°），天燕座（16h，-75°）、飛魚座（7h50m，-70°）、劍魚座（5h10m，-63°）、杜鵑座（Oh，-66°）、南三角座（15h50m，-65°）、蝘蜓座（10h40m，-79°）、水蛇座（2h，-72°）、鳳凰座（Oh40m，-48°）、孔雀座（19h30m，-66°）和天鶴座（22h20m，-47°）共11個（天文坐標見南京大學天文系編《天文學詞典》6-16頁，科學出版社1989年版）。
其中多數便是由麥哲倫探險隊發現的。從理論上講，赤緯-35°至赤緯-52°範圍內的南天星座都極可能是麥哲倫探險隊發現的。當然，由於地球斜著自轉，黃赤交角約為23度半，有季節變化，地球表面是弧面，有曲率，各星座也有一定的散布範圍，再加天氣雲層等的影響，故實際情況會與此有所出入。但大體差不離，因為麥哲倫他們也可能發現赤緯-52°至-75.5°高負緯度南天內的星座。 環球航行的成功對解放思想、啟蒙思潮、人文主義等方面也產生了十分重要的影響。
麥哲倫死後20年，當時的編年史家貢·費·奧維埃多寫下了一段如詩如實的頌詞。「維多利亞號的航行，是上帝創世以來最大的奇蹟之一；是人類的始祖諾亞乘方舟航海以來最著名的一次航海。」恩格斯曾在《家庭、私有制和國家的起源》中不僅對首次環球航行進行了評價，而且對環球航行結束之時的世界形勢、時代精神和社會特徵做了高度概括。「世界一下子大了差不多10倍；現在展現在西歐人眼前的，已不是一個半球的四分之一，而是整個地球了。
他們趕緊去佔據其餘的七個四分之一。傳統的中世紀思想方式的千年藩籬，同舊日的狹隘的故鄉藩籬一起崩潰了。在人的外界視線和內心視線前面，都展開了無限廣大的視野。在為印度的財富、墨西哥和波託西的金礦銀礦所引誘的青年人看來，循規蹈矩以及好幾世代流傳下來的榮耀的行會特權能有什麼意義呢？這是資產階級的漫遊騎士的時代；這個時代也有自己的浪漫事跡和愛情幻想，但都是按照資產階級的方式，而且歸根結底是抱著資產階級的目的。」
環球航行的成功對解放思想、啟蒙思潮、人文主義等方面也產生了十分重要的影響。麥哲倫死後20年，當時的編年史家貢·費·奧維埃多寫下了一段如詩如實的頌詞。「維多利亞號的航行，是上帝創世以來最大的奇蹟之一；是人類的始祖諾亞乘方舟航海以來最著名的一次航海。」
恩格斯曾在《家庭、私有制和國家的起源》中不僅對首次環球航行進行了評價，而且對環球航行結束之時的世界形勢、時代精神和社會特徵做了高度概括。「世界一下子大了差不多10倍；現在展現在西歐人眼前的，已不是一個半球的四分之一，而是整個地球了。他們趕緊去佔據其餘的七個四分之一。傳統的中世紀思想方式的千年藩籬，同舊日的狹隘的故鄉藩籬一起崩潰了。在人的外界視線和內心視線前面，都展開了無限廣大的視野。在為印度的財富、墨西哥和波託西的金礦銀礦所引誘的青年人看來，循規蹈矩以及好幾世代留傳下來的榮耀的行會特權能有什麼意義呢？這是資產階級的漫遊騎士的時代；這個時代也有自己的浪漫事跡和愛情幻想，但都是按照資產階級的方式，而且歸根結底是抱著資產階級的目的。」