根據《論衡》的描述，參考其他有關旁證，王振鐸對古代司南做了複原。他利用整塊的天然磁石，輕輕地將其琢磨成勺子的形狀。磁石的南極琢磨成勺子的長柄(柢)，並使勺子的重心恰好落在其底部的正中央。使用時，將它放在一塊以青銅做成的地盤中央，用手輕輕一撥，使它轉動，等到勺子停下來的時候，它的長柄就會指向南方。王振鐸的複原，直到今天，絕大多數學者都是讚同的。
但是，用天然磁石磨製司南，也有許多不便之處。天然磁石磁性弱，怕震動，磨製過程中稍有不慎就會使其磁性減退甚至消失，重心也不易控製，故以其琢磨司南，成品率低，磁性也比較弱，而且與地盤接觸時轉動摩擦阻力大，效果受到影響，所以它的使用和流傳都受到一定的限製。
傳統司南必須改進，才能滿足實用要求。改進的第一步是要找到人工磁化方法，在材料上做出突破。這一步，花去了中國人幾百年的時間，到北宋初年，才算完成。北宋仁宗年間，宰相曾公亮受皇帝的委托，主持編撰《武經總要》一書，其中提到指南魚的製作方法，包含了利用地磁場進行人工磁化的知識。根據《武經總要》前集的記載，指南魚的製作和使用方法大致是這樣的：用薄鐵皮剪成長2寸、寬5分的鐵魚，把它放在爐火中加熱，等燒到通紅的時候，用鐵鉗子把它夾出，讓魚尾正對著北方，向下傾斜一些，蘸入水盆中。拿出來以後，指南魚就做好了。平常，把它放在密封的盒子中保存，使用時，用碗盛水放在無風之處，把魚平放在水麵上讓它漂浮起來，魚頭自然就指向了南方。
《武經總要》講述的指南魚製作方法，富含科學道理。我們知道，在一般狀態下，鐵片本身雖然包含了大量磁疇，但這些磁疇的分布是雜亂無序的，因而鐵片對外不顯磁性。隻有當這些磁疇沿一定方向排列起來時，鐵片才在宏觀上具有一定的磁性。把鐵片燒到通紅，使其溫度高於769℃這一居裏溫度，這時鐵片的磁疇瓦解，變成順磁體。鐵片出爐後取南北方向放置，即順著地球磁力線擺放，冷卻過程中，磁疇重新形成。由於地磁場的作用，磁疇在複成過程中排列具有一定的方向性。突然入水，急劇冷卻，磁疇的排列被固定下來，鐵片變成矯頑力較高、永磁性較好的馬氏體，浮在水麵上，就能指示南北。
《武經總要》所述，隻能是經驗的總結。因為當時的人們既不知道地磁場，也缺乏對於磁體物理機製的基本了解，在缺乏這些背景知識的前提下，要做出指南魚這樣的發明，依靠的隻能是堅持不懈的探索、對生活現象的細心觀察和認真總結。特別令人驚奇的是，《武經總要》提到，在蘸水冷卻時，要把鐵魚魚尾朝北下傾一些。今天看來，這種做法的科學性在於它可以使魚體更接近地磁場方向，從而使磁化魚的有效磁場強度得到加強。因為地磁場具有比較大的傾角，像在長江、黃河一帶就有四五十度，如果將魚水平放置，那隻有地磁場的水平分量能起磁化作用，它比地磁場的總強度要減少約40％-50％。這就是說，早在11世紀中葉，中國古人就已經知道如何在實踐中利用地磁傾角了，而這時他們對於地球磁場本身還缺乏必要的了解，這真是一件咄咄怪事。由此，我們對古人敏銳的觀察力也不得不再一次表示歎服。
指南魚的製作雖然富含科學道理，而且用水浮代替了勺形司南在地盤上的轉動，減小了摩擦力，提高了指向的靈敏度和準確度，但它畢竟製作比較麻煩，獲得的磁性也不夠強，使用也說不上方便，所以，它在後世並未得到廣泛采用。為後世所廣泛采用的是北宋初期出現的用鐵針在天然磁石上摩擦磁化的方法。這一方法的出現，使得指南針的製造真正有了可能。
在曆史上，最早記載摩擦磁化方法的學者是北宋著名科學家沈括。沈括在其《夢溪筆談》卷二十四說：“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”所謂方家，指古代的方士，他們在其擇墳地、看風水以及有關煉丹、建築等活動中，需要用指南針定向。正是他們發明了用磁石摩擦鐵針使之磁化的方法。這是科學與迷信奇妙的結合。鐵針經過與磁石摩擦獲得磁化，因其體形細長，它的退磁因子比指南魚更小，更利於長期保存。其指向精度也遠高於勺形的司南和魚狀的指南魚。這種方法，因其簡便易行，且效果良好，所以它一出現，很快就引起人們注意並得到推廣。在19世紀現代電磁鐵出現之前，幾乎所有的指南針都是以這種人工磁化方法製造的。