Por volta de 1609, Galileu Galilei (1564-1642), então um cientista respeitado, e simpático às idéias de Copérnico, percebeu a utilidade de utilizar a lente para construir um telescópio capaz de observar os objetos celestes com maior precisão. Apesar da qualidadade óptica ser ainda rudimentar este telescópio se constituía em um enorme avanço em relação às observações anteriores feitas a olho nu. No final deste mesmo ano ele já utilizava este instrumento para demonstrar que a Lua tinha crateras e montanhas, e portanto não era tão perfeita quanto se imaginava no passado. Provou que a via Láctea era composta por uma miríade de estrelas e percebeu a presença das luas de Júpiter. Percebeu, ainda em 1610, que o planeta Vênus mostrava o fênomeno de fases e que portanto devia orbitar em torno do Sol, e não da Terra.