La fonte con cui Fra’ Mauro dialoga in tutto il Mappamondo è Claudio Tolomeo (ca. 100-170 d.C), autore alessandrino divenuto fondamentale per la cultura geografica e per la riflessione cartografica del XV secolo.

Due sono le opere tolemaiche più importanti: le Composizioni matematiche, dette anche Almagesto, e la Geografia. Nella prima opera in tredici libri il matematico elabora un modello geocentrico di Universo di derivazione aristotelica corredato da un catalogo di stelle conosciute. Fornisce dunque un compendio delle conoscenze teoriche e pratiche, strumentazione compresa, della cultura classica e d'epoca ellenistica. Tra i temi trattati, lo studioso si pone inoltre il problema della rappresentazione grafica sul piano del cielo, argomento che riprende dettagliatamente nel proprio trattato dedicato alla geografia. Quest'ultimo è un’opera in otto libri ed è il testo grazie a cui Tolomeo viene considerato da tutti i posteri il "Padre della Geografia". Nel primo tomo, quello introduttivo, l'alessandrino qualifica la Geografia come disciplina scientifica e ne presenta le finalità, cioè il descrivere e imitare il mondo conosciuto (oikoumene) in una rappresentazione grafica costruita su modelli matematici e astronomici di proiezione. Egli distingue nettamente la Geografia dalla Corografia, volta invece a descrivere solo alcune parti del mondo (dal greco chora, 'regione'). Nei libri successivi Tolomeo riporta un inventario di ben 8000 località, divise per regioni e inserite in un reticolo di coordinate determinate per la prima volta da longitudine e latitudine. Il meridiano 0 per la longitudine è quello che passa per le Isole Fortunate (le Canarie), considerate l'ultimo territorio conosciuto a ovest; la latitudine è misurata a partire dall'equatore.

La Geografia secondo Fra' Mauro e il confronto con Tolomeo

Fra' Mauro espone nella propria opera il pensiero tolemaico: è necessario un aggiornamento continuo dell'informazione poiché la geografia deve essere considerata una scienza in perpetuo divenire. Proprio per questo motivo egli ritiene che non si possano più accettare come assiomi assoluti e intoccabili le conoscenze degli antichi «cosmographi», Tolomeo compreso, ma che debbano essere considerate solo illustri punti di partenza. Del resto non è possibile per un uomo solo riuscire a conoscere e rappresentare con precisione l’ecumene nella sua totalità. La geografia e la cartografia devono dunque essere il risultato della stratificazione di informazioni, scritte e orali, raccolte e compendiate nel corso dei secoli grazie all’esperienza diretta per mare e per terra di intrepidi esploratori e viaggiatori. Fra’ Mauro mantiene così alcuni toponimi tolemaici trascritti dalle traduzioni latine, ma decide di aggiornarne altri, di aggiungere i luoghi e le province non citate dall’alessandrino e di integrare o correggere le nozioni considerate poco chiare o errate. In uno dei cartigli collocati nel Mediterraneo, tra Africa e Spagna, il frate si scusa comunque con il lettore per le possibili imprecisioni presenti anche nel proprio Mappamondo. Il manufatto evidenzia inoltre il tentativo di ribadire una separazione tra la fede personale e il rigore scientifico dello studio geografico. Il Paradiso Terrestre, ad esempio, è posto fuori dall'ecumene, nell'angolo inferiore sinistro del Mappamondo, e non nell'estremo oriente delle terre note secondo l'uso medievale. Gli elementi dottrinali sono accettati ma non fanno parte della rappresentazione del mondo. Anche gli elementi fantastici, quando presenti, sembrano avere valenza letteraria e sono spesso descritti in cartigli in cui ne è messa in dubbio la plausibilità.