伽里略热心拥护哥白尼和刻卜勒的科学发现，并通过自己的科学活动进一步证实和发展了哥白尼体系。1609年，他借助于自己制成的望远镜发现了一系列天文现象：太阳有黑子、月亮表面布满崎岖的山脉和荒凉的山谷……证明天体并不像传统神学世界观所说的那样完美。根据哥白尼学说可以推论出行星必然有周期性的盈亏现象，可是因为肉眼看不到而无法证实，伽里略的望远镜看到了金星的“周相”，哥白尼学说于是得到证实。1610年初，伽里略发现了木星的四颗卫星，并有可量度的周期，这证明木星及其卫星是太阳系的缩影。同年，伽里略写了《星际使者》一书，指出木星的四个卫星是证明哥白尼学说的“一个强有力的证据”。