Der Ausdruck Längenproblem oder Längengradproblem bezeichnet das lange ungelöste Problem, die geographische Länge beispielsweise eines Schiffes auf dem offenen Meer bestimmen zu können.
Während die geographische Breite anhand des Sternhimmels relativ einfach mit für die Seefahrt hinreichender Genauigkeit messbar ist, ist eine vergleichbar genaue Bestimmung der Länge weitaus schwieriger. Das liegt daran, dass die Breitenkreise durch die Erdrotation eine physikalische Bedeutung haben, während die Längenkreise eine rein willkürliche Einteilung darstellen. Zur Bestimmung der Länge eines beliebigen Orts wird als Referenz die genaue Sonnenzeit an einem Ort mit bekannter Länge benötigt. Aus der Differenz zur Ortszeit des Schiffes ergibt sich die Längendifferenz. In der Ermittlung dieser genauen Referenzzeit lag das Problem, solange hinreichend genaue Uhren technisch nicht machbar waren.
Ohne Möglichkeit zur genauen Bestimmung der geographischen Länge war es kaum möglich, eine weit entfernte Insel auf direktem Weg anzusteuern. Es bestand die Gefahr, das Ziel zu verfehlen. Als zuverlässige indirekte Navigationsmethode war daher das Breitensegeln üblich. Dabei wurde jedoch durch Umwege die Reise um Wochen verlängert. Deshalb hatte der König von Spanien bereits 1600 einen Preis für eine Lösung ausgesetzt, damals erfolglos.
Das Längenproblem wurde erst nach 1750 mit den sehr ganggenauen Schiffsuhren Harrisons zufriedenstellend gelöst.