С 1606 года Галилей серьезно занялся астрономией и создал телескоп с увеличением в 32 раза. В ночь на 7 января 1610 года он направил телескоп на небо. Когда ученые подробно рассмотрел лунную поверхность, то пришел к мысли о том, что она похожа на Землю, а это противоречило религиозным догмам и учению Аристотеля об особом положении Земли среди небесных тел.
Галилей открыл четыре спутника Юпитера, что также не соответствовало учению Аристотеля. Он выяснил, что Солнце вращается вокруг своей оси. Галилей сделал вывод, что вращение вокруг оси свойственно всем небесным телам и о том, что гелиоцентрическая система мира, предложенная Коперником, является единственно верной.
В марте 1610 года Галилей выпустил в свет научную работу под названием «Звездный вестник», которая принесла ему славу во всей Европе. Более того, тосканский герцог Козимо II Медичи сделал Галилею предложение занять должность придворного математика, которое ученый с удовольствием принял. Покровительство герцога позволило Галилею пропагандировать учение Коперника.