Galileo, teleskopu astronomik gözlemler için kullanmış ve Ay'ın yüzeyindeki dağlar, kraterler ve Jüpiter'in uyduları gibi keşifler yapmıştır. Bu, evrenin daha önce bilinmeyen yönlerini keşfetmesine katkıda bulunan önemli bir adım olarak tarihteki yerini almıştır.
Galileo, ayrıca Jüpiter'in dört büyük uydusunu (Io, Europa, Ganymede ve Callisto) keşfetmiştir. Bu, o dönemde bilinen tek gezegenin (Dünya) uydularının olduğu bir gökbilim anlayışını zorlamış ve Güneş Sistemi'nin daha karmaşık bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir.
Cisimlerin düşme hareketiyle ilgili yaptığı deneylerle, tüm cisimlerin serbest düşme sırasında aynı ivmeyi kazandığını keşfeden Galileo, hareketle ilgili bazı temel yasaları formüle etmiştir. Özellikle, hareketin devam etmesi veya durması için bir sebep olmadığı sürece bir cismin hareket etmeye devam edeceği ilkesini ortaya koymuştur. Bu, Isaac Newton'un hareket yasalarının temelini oluşturmuştur.
Galileo, Dünya'nın döndüğüne dair bazı gözlemlerde bulunmuş ve bu konudaki destekleyici veriler sunmuştur.
Galileo Galilei'nin bu ve benzeri katkıları, bilimsel yöntem ve gözlemsel yaklaşıma vurgu yaparak, modern bilim anlayışının temellerini atmıştır.
