Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей сверхдальнего и кругосветного распространения коротких радиоволн на радиолиниях с различной ориентацией и протяжённостью, полученные в 2012–2014 годах с помощью новой техники наклонного зондирования ионосферы. Определены частотно-временные интервалы прохождения прямых кругосветных сигналов, их амплитудно-частотные и угловые частотные характеристики. Предложен механизм распространения и трансформации кругосветных сигналов за счёт рефракции радиоволн на поперечных градиентах электронной концентрации в области сближения двух оптимальных трасс, проходящих через передатчик и приёмник, каждая из которых составляет наименьший угол с терминатором. Показано, что предложенный механизм хорошо согласуется с экспериментально наблюдаемым изменением азимута прямого кругосветного сигнала на трассе Кипр—Ростов-на-Дону и с отсутствием изменения азимута прямого кругосветного сигнала на трассе Алис Спрингс (Австралия)—Ростов-на-Дону. Показано, что для сверхдальнего распространения коротких радиоволн на трассах Вирджиния (США)—Йошкар-Ола и Пуэрто-Рико—Йошкар-Ола (дальности порядка $8 000{\div}10 000$ км) наилучшие условия распространения имеют место, когда вся трасса проходит в освещённой ионосфере вблизи границы с терминатором, составляя с ним небольшой угол $10^\circ{\div}25^\circ$.