A 20 anni iniziano i primi contrasti con il padre. Ad egli infatti giunge la notizia che Galileo rischiava di essere respinto a medicina. Tra i due c'è un chiarimento e Galileo confessa di non avere alcun interesse per la medicina e che sarebbe presto stato in grado di essere indipendente. Galileo prepara note per lezioni di filosofia naturale aristotelica quasi sicuramente Galileo si preparava nella speranza di diventare insegnante di filosofia naturale. La scelta fu plausibilmente determinata dal fatto che la filosofia era potenzialmente molto più redditizia della matematica, la sua filosofia naturale era insegnata in tutte le università, la matematica solo in alcune.

A 25-28 anni diventa professore di matematica all'Università di Pisa con l'appoggio del marchese Guidobaldo del Monte.

A 28-29 anni è professore a Padova ed impartisce lezioni private sulle fortificazioni militari a studenti interessati a fare la carriera militare. Con questo tipo di lavoro si inserisce pienamente nella tradizione della tecniche dell'ingegneria del Rinascimento.

A 38 anni scrive il teorema della corda e a 40 anni la legge di caduta dei gravi,seppur ricavata da un principio sbagliato. In quegli anni compare una stella supernova che porta l'attenzione di Galileo al cielo.

A 46 anni pubblica il Sidereus nuncius che contiene osservazioni astronomiche con il cannocchiale: montagne, crateri osservati sulla luna, via lattea risolta in stelle, scoperta di satelliti di Giove che chiama pianeti medicei.

A 48 anni Galileo è filosofo matematico del Granduca di Toscana. Galileo elabora la teoria del galleggiamento ispirata da Archimede.

A 49 anni pubblica Storia e dimostrazioni intorno alle macchie solari, che contiene un dibattito sulla natura delle macchie solari, scritto in difesa del sistema copernicano. A partire da quegli anni, Galileo inizia ad essere attaccato pubblicamente per le sue opinioni filocopernicane. Galileo Galilei abbandona quindi il riserbo che aveva mantenuto ed inizia a produrre vari scritti in cui difende le proprie posizioni.

A 54 anni compaiono tre comete che distolgono ancora Galileo del progetto di comporre un'opera sul moto dei corpi. La sua attenzione si rivolge nuovamente al cielo. Pochi anni dopo, pubblica Il saggiatore che tratta di comete e metodologie di filosofia della scienza.

A 68 anni pubblica Il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano, che porta Galileo al secondo processo e alla condanna di Galileo da parte della chiesa.

A 74 anni pubblica Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla meccanica e ai nuovi ai movimenti locali, nonostante sia ai domiciliari nella sua villa di Arcetri.