Systemy hiperboliczne, czyli oparte na pomiarze zależności czasowych sygnałów synchronicznie nadających radiolatarni od czasów drugiej wojny światowej były podstawą nawigacji dalekiego zasięgu. Ponieważ loty transoceaniczne mają największe wzięcie ze wszystkich usług lotniczych było wiele prób stworzenia uniwersalnego systemu radionawigacyjnego dalekiego zasięgu. Największe nadzieje rokowała metoda hiperboliczna. Obecnie bazowane na ziemi systemy dalekiego zasięgu są wypierane z lotnictwa cywilnego przez systemy bezwładnościowe i satelitarne.

Nazwa systemów hiperbolicznych bierze się stąd, że zbiory punktów o stałej różnicy odległości od dwóch radiolatarni (izochrony) mają kształt hiperbol. Statek powietrzny odbierając sygnały dwóch radiolatarni wyznacza jedną hiperbolę, na której się znajduje. Na podstawie odbioru sygnałów nowej pary radiolatarni wyznacza następną hiperbolę pozycyjną. Przecięcie obu hiperbol ustala dokładną pozycję. Do prowadzenia nawigacji hiperbolicznej służyły specjalne mapy z wykreślonymi rodzinami hiperbol dla każdej pary radiolatarni w łańcuchu.

Linia stałej różnicy czsu = 800 mikrosekund. Dokładność określania położenia jest najlepsza w bezpośrednim sąsiedztwie linii bazowej łączącej obie stacje. Dla zapewnienia właściwej dokładności na większych dystansach wymagana jest doskonała synchronizacja pracy radiolatarni i dobra rozdzielczość aparatury odbiorczej.

Pomysł nawigacji hiperbolicznej powstał w 1937 roku (Robert Dippy) i dotyczył wspomagania lądowania bez widoczności. Idea odżyła w 1940 roku w wyniku słabych efektów nalotów RAF na Niemcy. Smaczku dodaje fakt że stało się to na jednym z nieformalnych niedzielnych spotkań inżynierów z Telecommunications Research Establishment z pilotami RAF. Spotkania były nazywane "Sunday Soviet". System nazwano Gee od pierwszej litery słowa grid - siatka. System był na tyle udany, że lotnictwo wojskowe NATO użytkowało go do lat 70.

Metoda hiperboliczna przez dziesiątki lat była podstawą morskiej i lotniczej nawigacji dalekodystansowej, a niektóre systemy przyjęły się nawet w geodezji - były to Decca i francuski system impulsowy Syledis (SYsteme LEgere pour mesure le DIStance), pracujący na częstotliwościach w paśmie 420 - 450 MHz. Ten ostatni należy uznać za najdokładniejszy system hiperboliczny, osiągano bowiem dokładność rzędu centymetrów.
Pierwotnie Syledis jako system typowo geodezyjny nie był stosowany w nawigacji, ponieważ stacje nie były przystosowane do pracy ciągłej - wyłączano je kiedy nie były potrzebne. W praktyce system znalazł zastosowanie w precyzyjnej nawigacji w skomplikowanych torach wodnych i podejściach do portów morskich, m.in Szczecin - Świnoujście. Do 1995 służył obsłudze nawigacyjnej wydobycia ropy naftowej na Morzu Północnym.
Przez pewien czas francuskie lotnictwo wojskowe używało pokrewnego systemu Rana (Radio Navigateur).

Jedynym w swoim rodzaju był francuski eksperymentalny system, roboczo nazwany Radio Mailles (siatka radiowa, nazwa angielska Radio Web). Sygnały radiolatarni różniły się częstotliwościami modulującymi. Były one tak dobrane, że linie jednakowej fazy (izofazy) formowały rodzaj siatki współrzędnych.
Swoistą ciekawostką jest przypadek zastosowania odległościomierzy DME do nawigacji hiperbolicznej. Jedna z wersji amerykańskiej rakiety operacyjno - taktycznej Lance (MGM 52C) wykorzystywała trzy przewoźne stacje DME, uzyskując dokładność trafienia 100m na odległości około 130 kilometrów.

W latach 50 do 70 XX stulecia stworzono wiele efemerycznych systemów hiperbolicznych, głównie dla dokładnej nawigacji morskiej: Sea-Fix, Trident, Raydist, Lorac, Toran i mnogość innych. Konstrukcje te w większości były przeznaczone do zabezpieczenia ruchu statków na specyficznych akwenach: podejściach do kanałów, wielkich portach, terminalach itp. Tak np. Lorac i Toran występowały w wieli odmianach do zastosowania na różnych typach linii brzegowej. Wynalazki te nie były ze sobą wzajemnie kompatybilne, ponadto wiele z nich mogło obsługiwać co najwyżej 1 - 2 statki jednocześnie.
Jednym z takich systemów, który doczekał się zastosowania, był skonstruowany w latach 80 polski system AD-2. Zabezpieczał on podejście do gdańskiego Portu Północnego.

W nawigacji lotniczej najpowszechniejsze były systemy Omega, Decca i Loran.
Ich zalety były okupione wysokimi kosztami budowy i utrzymania. W dużym stopniu wynikało to z ówczesnej technologii - przy wymaganym stopniu skomplikowania analogowe układy lampowe i tranzystorowe były dość monumentalne i wymagały ciągłego nadzoru. Dostępne rozwiązania techniczne urządzeń pokładowych obarczały nawigatora sporą ilością pracy.
Obecnie w użytku został tylko Loran - C, uratowany przez żeglugę morską. Co prawda Stany Zjednoczone, Kanada i Niemcy ogłosiły zakończenie eksploatacji swoich łańcuchów stacji, ale nadal wiele ich jest czynnych. Obok oficjalnego systemu stacji Lorana istnieje wiele łańcuchów utrzymywanych przez rozmaite kraje, co pomimo wszystko daje dobre pokrycie w ruchliwych rejonach świata. Lotnicze i morskie urządzenia pokładowe są produkowane w dużych seriach przez wielu producentów, co pozwala na zastosowanie nowych technologii. "Zagrany na nowo" e-Loran (Enchanced Loran) wykazał się dokładnością w nawigacji nie gorszą od GPS.

Loran

Stacje Eurofix

Gee

Decca

Omega

system AD-2

RSDN - 20