지남차(指南車)는 고대 중국에서 제작된 방향 지시용 수레이다. '지남거(指南車)'라고도 하며, 한자 뜻 그대로 '남쪽을 가리키는 수레'를 의미한다. 표준국어대사전에 따르면 수레 위에 신선의 목상(木像)을 얹고, 그 손가락이 수레가 달리는 방향과 관계없이 항상 남쪽을 가리키게 만든 장치로 정의되어 있다.
지남차는 자석(지남철)을 이용한 나침반과는 달리, 순수하게 기계적 장치를 통해 방향을 유지하도록 설계되었다. 그 원리는 차량이 직진할 때는 좌우 두 바퀴의 회전 각속도가 같아 차동 장치가 작동하지 않지만, 차량이 회전할 때 양쪽 바퀴의 회전 속도 차이가 발생하면 이 차동(差動)을 기어 시스템이 감지하여 목인(木人)을 반대 방향으로 같은 각도만큼 돌려줌으로써 목인의 손이 항상 처음 설정된 방향(남쪽)을 가리키도록 유지하는 방식이다. 이 차동 기어(차동 장치)의 원리는 현대 자동차의 차동 기어(디퍼렌셜 기어)와 유사한 것으로 평가된다.
지남차의 기원에 대해서는 여러 전설이 전해진다. 가장 오래된 기록으로는 중국 고대 전설상의 제왕인 황제(黃帝)가 치우(蚩尤)와의 탁록(涿鹿) 전투에서 짙은 안개 속에서 방향을 찾기 위해 지남차를 만들었다는 이야기가 있다. 또한 주(周)나라 초기, 월상국(越裳氏)의 사신이 길을 잃자 주공(周公)이 지남차를 만들어 귀환을 도왔다는 설도 있다. 그러나 이러한 전설은 역사적 사실로 확인되지는 않았다.
역사적으로 확실하게 기록된 최초의 지남차 제작은 중국 삼국시대 위(魏)나라의 기계공학자 마균(馬鈞, 200~265년경)에 의한 것으로 알려져 있다. 이후 후조(後趙)의 해비(解飛), 후진(後秦)의 영호생(令狐生), 남조 송(宋)의 조충지(祖沖之, 429~500년) 등 여러 시대에 걸쳐 지남차가 제작되었다. 특히 북송(北宋) 시대인 1027년 연숙(燕肅)이, 1107년 오덕인(吳德仁)이 각각 지남차를 제작하였으며, 《송사(宋史)·여복지(輿服志)》에는 이들의 지남차 구조가 비교적 상세히 기록되어 있다. 이 기록에 따르면 연숙의 지남차는 크고 작은 7개의 톱니바퀴(기어)를 사용하였고, 오덕인의 지남차는 상하 2층 구조에 13개의 톱니바퀴를 사용한 더 복잡한 구조였다.
지남차는 주로 중국 역대 왕조에서 황제의 의장(儀仗) 행렬에 사용되었으며, 그 기술은 시대가 바뀌면서 여러 차례 단절과 재현을 반복하였다. 현대에 들어 1924년 영국 학자 무어(Moule)가 《송사》의 기록을 바탕으로 복원 연구를 발표하였고, 1937년 중국의 왕진탁(王振鐸)이 지남차 모형을 제작하는 등 여러 복원 시도가 이루어졌다. 현재 영국 런던 과학박물관 등에 복원 모형이 전시되어 있다.
한편, 한국의 역사 기록인 《규원사화》 등에는 기원전 1391년(단군조선)에 황운갑(黃雲甲)이 지남차와 목행마(木行馬)를 발명하였다는 기록이 전하나, 이에 대한 공신력 있는 추가 자료는 부족한 상황이다.
