Immanuel Kant (koniec XVIII wieku) sprzeciwiał się poglądom empirystów (m.in. John Locke, George Berkeley, David Hume), twierdząc, że decyzje o kierunkach poruszania się są podejmowane nie tylko na podstawie aktualnie odbieranych bodźców zmysłowych. Przypuszczał, że istotną rolę odgrywa również specjalny wewnętrzny system obrazowania, który działa niezależnie od warunków chwili bieżącej (czas i przestrzeń nie są zależne od wrażeń).
Od lat 30. XX wieku problemami orientacji w przestrzeni intensywnie zajmowali się liczni badacze behawioryzmu – psycholodzy i zoopsycholodzy, zainteresowani m.in. uczeniem się pokonywania labiryntów. Znaczny wkład wniósł Edward Tolman, który w roku 1948 ogłosił m.in. pracę Cognitive maps in rats and men. Dowodził, że w mózgu zwierząt i ludzi, którzy poznają nowy teren, powstaje jego kognitywna mapa („mózgowy plan”) (zob. też mapa wyobrażeniowa).
Próby doświadczalnej weryfikacji tej hipotezy metodami neurobiologicznymi podjęto dopiero w latach 60. XX w., po opracowaniu metod pomiarów aktywności pojedynczych neuronów (zob. m.in.