Du XVIe au milieu du XXe siècle, les principes de fabrication des globes varient peu: il s’agit de juxtaposer, sur la surface d’une boule de papier mâché, une série de fuseaux imprimés.

L’impression d’un globe ne se fait pas directement en volume : on dessine d’abord à plat, sur feuilles de papier, une carte répartie en 12 fuseaux oblongs. Ces fuseaux traduisent fidèlement la courbure de la Terre : chacun contient 30° de l’équateur et de tous les parallèles des deux hémisphères. Les fuseaux s’affinent donc de part et d’autre de l’équateur en direction des pôles, formant une sorte de ribambelle à découper et à assembler sur une boule. En fonction des dimensions qu’il veut donner au globe, l’éditeur commande aux auteurs des fuseaux plus ou moins grands. Ainsi, il pourra décliner son globe en une gamme de modèles de plusieurs tailles.

L’auteur dessine la carte en plaçant chaque élément selon un système de coordonnées adapté à la projection en fuseaux. Pour une carte de la Terre, c’est un travail de géographe et de mathématicien. Pour une carte du ciel, c’est un astronome qui place les étoiles et un peintre qui réalise le dessin des constellations.

Suivant les globes,  les fuseaux peuvent s’arrêter aux cercles polaires : deux calottes correspondant aux pôles Nord et Sud seront assemblées aux sommets de l’objet.

À ce stade, l'auteur a réalisé un travail préparatoire, manuscrit. Grâce à l’imprimerie, cette esquisse va devenir reproductible. Le dessin des fuseaux est reporté sur des plaques de cuivre (gravure en taille-douce), ou, à partir du XIXe siècle, sur des pierres ou plaques métalliques non gravées (lithographie, métallographie).  Ces supports sont la matrice du globe. Grâce à eux, un imprimeur est capable de produire en série des planches de fuseaux qui serviront à fabriquer les globes.  

Pour monter les fuseaux, il faut un support. Celui-ci est généralement une boule creuse de papier mâché et de plâtre. Les fuseaux sont découpés séparément et plongés dans un bain de colle. Avant de poser les fuseaux, on trace précisément sur le plâtre, à la mine de plomb, l’équateur, les parallèles, et les cercles méridiens pour repérer l’emplacement de chaque fuseau sur la boule.

Les fuseaux sont ensuite soigneusement disposés un par un, aux emplacements esquissés sur la boule. C’est une étape délicate car la juxtaposition des fuseaux doit être parfaite.  Les calottes polaires sont placées à la fin. Si les fuseaux ont été imprimés en noir et blanc, on peut ensuite procéder à la mise en couleur des globes, au pinceau.