Vroeger waren er speciale weerschepen voor waarnemingen op zee. Tegenwoordig doen weersatellieten, meetboeien en apparatuur op koopvaardijschepen de metingen.
Weersatellieten leveren een schat aan meetgegevens, zoals temperatuur en wind van het zeeoppervlak. De Europese weersatelliet MetOp-A is uitgerust met een scatterometer. Deze meter leidt wind af uit de ruwheid van het zeeoppervlak.
Daarnaast bestaat er een omvangrijk netwerk van meetboeien op zee. Deze doen automatische metingen. Ook worden er waarnemingen gedaan aan boord van koopvaardijschepen.
Vroeger waren er speciale weerschepen met weerkundigen aan boord om de waarnemingen te doen. Verschillende meteorologische instituten in de wereld beschikten over eigen weerschepen. Zij deden steeds op vaste posities op open zee hun waarnemingen.
Ons land beschikte tot de jaren zeventig van de vorige eeuw over het weerschip Cirrus en tot halverwege de jaren tachtig over de Cumulus. Het weerschip Cumulus is dertig jaar gebruikt voor meteorologische waarnemingen. De waarnemers van het KNMI werden voor periodes van vijf weken met de Cumulus de zee op gestuurd.
Het weerschepennet heeft zijn ontstaan mede te danken aan de Tweede Wereldoorlog. De geallieerden hadden waarnemingen nodig uit het gebied boven de noordelijke Atlantische Oceaan. Na de geallieerde overwinning waren daar twintig weerschepen te vinden, dertien Amerikaanse en zeven Engelse.
Na de bevrijding kwam een schat aan waarnemingen binnen in de weerkamer in De Bilt. Met name de ballonoplatingen aan boord van de schepen waren nuttig voor het maken van weersverwachtingen. Maar ook de zesuurlijkse waarnemingen van luchtdruk, temperatuur, vochtigheid en wind kwamen goed van pas op de weerkaart.
In de jaren zeventig van de vorige eeuw besloot de Amerikaanse overheid te stoppen met de exploitatie van weerschepen. Daarna kwam een brede discussie op gang over de voortzetting van dergelijke geldverslindende waarnemingen op zee. De weersatellieten namen de rol geleidelijk over. Uiteindelijk zou het gebruik van weersatellieten de weerschepen de das om doen.
In 1985 waren er op de Atlantische Oceaan nog maar vier meetposten over en sinds 1996 nog maar één. Ook het laatste weerschip in de wereld, het Noorse Polarfront 3, is inmiddels uit de vaart genomen. Het deed tot 2009 nog dienst als weerschip.