Эксперимент проводится Галилеем широко, планомерно, систематически для подтверждения или опровержения того или иного теоретического положения (достаточно указать на галилеевские эксперименты, связанные с изучением свободного падения тел). Все это приводит к тому, что эксперимент становится неотъемлемым компонентом научного познания. Галилей фактически впервые в истории научного познания использует полноценный научный метод, гармонически соединяющий теорию, эксперимент и математику. В самом деле, Галилей в своих исследованиях сочетает теоретический анализ, математические рассуждения, вычисления и доказательства, измерения, наблюдения и эксперимент. Так, теоретические и математические доказательства, развернутые им в "Диалоге" в защиту гелиоцентрической системы, он старается подтвердить эмпирическими данными, полученными в результате наблюдения звездного неба с помощью им самим сконструированного телескопа. Аналогично, широко применяются Галилеем эксперимент, измерения, математические и теоретические рассуждения и при исследовании других проблем естествознания: свободного падения тел, движения Земли, скорости света, колебаний маятника, условий всплывания тел и т.д.
Иными словами, формирование научного метода не останавливается на стадии философского обоснования его возможности. Возможность нового метода была превращена в действительность в трудах основоположников естествознания. Окончательное завершение процесса становления нового метода, новой системы познания, т.е. классической науки, связано с именем Ньютона, который был творцом первой обширной плодотворной системы теоретической физики, по выражению А. Эйнштейна. С этого момента наука, плодотворно развив заимствованный у философии опыт теоретического исследования, стала изучать действительность своими собственными теоретическими средствами. Теоретическая самостоятельность науки по отношению к философии является необходимым условием завершенности ее метода, ее познавательной системы, эффективность которой была впоследствии блестяще подтверждена. Именно при этом условии мы можем утверждать, что сложилась вполне зрелая, сформировавшаяся система науки и научного метода, что отношения философии и науки постепенно в ходе последующего исторического развития становятся отношениями самостоятельных и в то же время активно взаимодействующих между собой партнеров.
Таким образом, историческое становление метода и системы познавательной деятельности науки произошло в результате объединения в единстве, целостности до этого развивающихся обособленно теоретических, эмпирических и математических процедур исследования. Именно прочная взаимная связь, обусловленность, динамическое равновесие теории и эмпирии, постоянное сопоставление результатов теоретического и эмпирического исследования при непременном математическом их обеспечении и характеризует собой совершенно новый, неизвестный до этого научному познанию метод. Процесс такого объединения потребовал времени от античности до семнадцатого столетия. И если отдельные попытки приблизиться к данному методу выглядели в условиях античности или средневековья исключением, противоречили принятым тогда философским, методологическим установкам, то начиная с XVII века, с работ основоположников классической науки, новый метод становится нормой, привычным, само собой разумеющимся правилом, каноном научного исследования.
Благодаря этому научное исследование приобретает характер упорядоченного циклического движения от формулировки проблем к построению теорий, затем их эмпирической проверке и далее к новым проблемам, а научный метод становится обоснованной, разработанной, реально функционирующей в ходе такого движения программой, последовательностью обусловливающих друг друга исследовательских операций, т.е. эффективным познавательным циклом. Иными словами, генезис науки есть не что иное, как процесс исторического формирования специализированной системы познавательной деятельности с характерной для нее организацией познавательного цикла, т.е. специфическим методом исследования. Начало данного процесса приурочивается к эпохе античной науки, а классически завершенную форму наука и ее метод получают в XVII столетии. Гносеологической основой становления науки и научного метода является исторически предшествовавшая классической науке практика познавательной деятельности, познавательный опыт, накапливавшийся и совершенствовавшийся в раннем научном и обыденном познании, а также в философии и математике.