Гегель критически рассматривал объективизм современного ему естествознания. Объективно-мыслительные структуры, применяемые в естествознании, он стремился дополнить формами субъективности (схемами практического отношения к природе). Природа, по Гегелю, несовершенный субъект (деятель). Немецкий мыслитель воспроизводит старые характеристики образа природы как наполненной деятельностью стихий (вода, воздух, огонь и др.). Этим подходом Гегель пытался преодолеть господствующий в естествознании механицизм и его методологию редукционизма (разложение сложных объектов на простые составляющие). Но критика редукционизма превращалась у Гегеля в критику аналитического познания, которое реально и плодотворно применялось при изучении высших уровней организации природы. Двигаясь в русле такой критики, немецкий философ оспаривал применимость количественных методов в химии, отрицал также химический атомизм. Показательно и то, что Гегель отрицал развитие природы во времени и тем самым противоречил исторической геологии. Однако в высших сферах логико-методологического постижения науки он твердо придерживался исторической точки зрения, стоял на позициях диалектики, признавал поступательное движение науки, образом которого у него был круг кругов. Только подобное движение способно, по Гегелю, обеспечить истинно обоснованное познание.
Необычно, новаторски рассматривалась наука в философской концепции марксизма. С точки зрения К. Маркса философия и наука находят друг друга в социальной сфере. Оба этих явления выступают в качестве форм общественного сознания, участвуют в отражении общественного бытия людей и способны играть роль управляющих факторов в выстраивании общественных отношений и человеческой деятельности. По Марксу, наука и философия могут и должны рассматриваться в качестве исторически изменчивых социальных сил, которые участвуют в решении прогрессивных задач общественного развития. Маркс сформулировал ряд философско-методологических положений, относящихся к высшим регулятивам социального познания. Они касались разработки социальной картины мира. В его представлении такие положения должны опираться на принципы материализма, на отражение материальных условий жизни людей. Этой цели послужили выработанные им понятия "способ производства", "общественно-экономическая формация", "базис", "надстройка" и др.
Применяя исторический (диалектический) подход, Маркс исследовал противоречивую природу буржуазной общественно-экономической формации, определил ее место во всемирной истории как формации преходящей, несущей в себе начало социальной революции. Свою философию и социальную концепцию Маркс считал революционными. Он подчеркивал, что наука, порожденная историческим движением и принимающая в нем участие с полным знанием дела, перестает быть доктринерской и делается революционной. С точки зрения Маркса, революционная наука прямо и основательно говорит о движущих силах общественных и революционных преобразований, о расстановке классовых сил в революционную эпоху и о гегемоне грядущей революции. Вместе с тем К. Маркс и его соратник Ф. Энгельс прозорливо увидели превращение капиталистического общества в технологическую цивилизацию и усмотрели возможность превращения науки в непосредственную производительную силу общества.
В качестве философско-методологической основы научного познания Маркс и Энгельс рассматривали теорию и метод диалектики, которые они стремились очистить от идеалистического мистицизма Гегеля. В частности, Энгельс в этой связи говорил, что принципы науки и диалектики совпадают. Среди них он называл принцип всеобщей связи, принцип материального единства мира, принцип развития. Он подчеркивал, что диалектический взгляд на развитие учитывает скачкообразные изменения и противоречивый характер любого движения. Эвристическую и объяснительную силу этих принципов Энгельс продемонстрировал на материале развития естествознания XIX века в книге "Диалектика природы".
Позже, в начале XX века, философ-марксист В.И. Ленин, используя ресурсы диалектического метода и диалектической логики, исследовал основания новейшей революции в физике и природу гносеологического кризиса, который сопутствовал этой революции. Подход Ленина был связан с тем, что революционная ломка фундаментальных понятий науки и формирование новой физической картины мира затронули вопрос об абсолютности и относительности познания. Его решение Ленин дал в русле разработки диалектической концепции истины, связав в единой теоретической системе три аспекта истины: объективность, абсолютность и относительность - при ведущей роли объективности научного познания, в чем Ленин усматривал материалистическую ориентацию науки в целом.