Vào thế kỷ 17 và 18, khoa học đã đạt được những thành tựu lớn đặc biệt trong các ngành thiên văn, vật lý, hóa học, y học.

Người phát triển và ủng hộ tính đúng đắn của học thuyết Copernicus là nhà bác học Đức, Johannes Kepler. Kepler đã đưa ra 3 định luật về sự chuyển động của các thiên thể. Định luật thứ nhất, ông khẳng định Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời, không những thế ông còn xác định được quỹ đạo chuyển động của nó không phải là đường tròn mà là hình elíp. Định luật thứ hai, Kepler chứng minh vận tốc chuyển động của hành tinh tăng lên khi đang tới gần Mặt Trời và giảm dần khi nó chuyển động xa Mặt Trời. Định luật thứ ba, ông đã xác lập được công thức toán học giữa thời gian cần để hành tinh chuyển động hết một vòng quanh Mặt Trời và khoảng cách giữa nó với Mặt Trời.

Galileo Galilei, một nhà thiên văn học người Ý đã chế tạo ra kính thiên văn để quan sát bầu trời. Galilei cũng là người ủng hộ nhiệt tình học thuyết Copernicus. Ông còn là người trực tiếp làm thực nghiệm về sự rơi tự do trên tháp nghiêng Piza. Có thể nói Galilei là người tiến hành hàng loạt thí nghiệm một cách có hệ thống. Vì vậy, sau này người ta coi Galilei là cha đẻ của phương pháp thực nghiệm khoa học.

Một nhà vật lý người Anh, William Gilbert trong một quyển sách xuất bản năm 1600 đã giải thích Trái Đất như một cục nam châm khổng lồ tạo ra một từ trường (nhưng không mạnh), điều đó làm kim la bàn chỉ xoay về hướng Bắc.[23] Ông còn nghiên cứu về hiện tượng tĩnh điện. Ông thấy rằng không chỉ có hổ phách khi bị chà xát mới hút các vật nhẹ mà có những thứ khác như thủy tinh,... cũng có tính chất như vậy. Ông gọi đó là "hiện tượng hổ phách" - electric (từ electron theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là "hổ phách").

Isaac Newton là một nhà bác học người Anh, ông được coi là nhà vật lý vĩ đại nhất của thế kỉ 18. Đóng góp vĩ đại nhất của Newton nằm trong 3 định luật mang tên ông mà nổi bật là định luật Vạn vật hấp dẫn. Có thể coi Newton là hòn đá tảng của nền vật lý cổ điển. Tác phẩm vĩ đại của Newton là Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên.[24]

Về hóa học, Joseph Priestley là một luật sư người Anh đã khám phá ra oxy.[25]

Y học cũng có nhiều tiến bộ. Andreas Vesalius, một nhà khoa học người Bỉ đã cho in cuốn sách về cấu trúc cơ thể người. Để viết được cuốn sách này, ông đã phải nghiên cứu rất nhiều tử thi. Ông phê phán những người chỉ biết vùi đầu vào những cuốn sách của các nhà y học thời cổ đại.

William Harvey, một nhà sinh lý người Anh đã nghiên cứu rất nhiều về hệ tuần hoàn của chim, cá, ếch.[26] Ông đã mô tả về hệ tuần hoàn máu trong cơ thể người qua quyển sách Tiến hành giải phẫu đối với sự chuyển động của tim và máu trong cơ thể loài vật.

Vào thế kỷ 19, cuộc cách mạng tri thức trong thế kỷ 18 đã tạo điều kiện cho những tiến bộ ở những thế kỷ sau đó.[27]

John Dalton, một giáo viên người Anh cho rằng mọi vật chất đều cấu tạo bởi các nguyên tử.[28] Nguyên tử của các chất khác nhau thì có khối lượng khác nhau. Các nguyên tử hợp thành từng đơn vị (bây giờ ta gọi là phân tử). Ông còn miêu tả chúng bằng những công thức hóa học.

Một phát minh vĩ đại về mặt hóa học là Bảng hệ thống tuần hoàn năm 1869 của Dmitri Mendeleev, một nhà hóa học Nga. Ông đã sắp xếp các chất hóa học thành từng nhóm theo khối lượng riêng, tính chất riêng của chúng. Ông còn dự đoán một số chất mà loài người sẽ phát hiện ra để lấp vào chỗ trống trong bảng tuần hoàn của ông với một sự chính xác đáng kinh ngạc.

Năm 1800, Alessandro Volta (Ý) đã chế tạo ra pin do tác động của hoạt động hóa học. Năm 1831, Michael Faraday đã chứng minh dòng điện sẽ xuất hiện khi ta di chuyển ống dây qua một từ trường. Phát minh của Faraday đã tạo cơ sở cho việc chế tạo ra máy phát điện sau này.

Năm 1860 James Clerk Maxwell, một nhà khoa học người Scotland, đã đưa ra lý thuyết giải thích ánh sáng bản chất cũng là một dạng của sóng điện từ mà trong khoảng mắt người nhìn thấy được. Tới năm 1885, Heinrich Hertz đã chứng minh được tốc độ khác nhau của các loại sóng điện từ khác nhau. Sau này người ta lấy tên Hertz để đặt cho đơn vị đo chu kỳ.[29]

Năm 1895, một nhà khoa học người Đức khác là Wilhelm Röntgen đã tạo ra một loại tia có thể đâm xuyên qua các vật thể rắn, ánh sáng không thể xuyên qua được. Ông gọi đó là tia X.[30]

Năm 1898, hai nhà bác học Pierre Curie và Marie Curie đã tinh chế được chất radium và phát hiện ra tính phóng xạ của nó.[31][32]

Về mặt thông tin, phát minh quan trọng phải kể tới là năm 1876 Alexander Graham Bell đã phát minh ra máy điện thoại đầu tiên.[33] 1879 Thomas A. Edison đã có những cải tiến vượt bậc cho các bằng sáng chế trước đó về bóng đèn dây tóc, nhờ đó mà lần đầu tiên, con người đã có thể dùng điện để thắp sáng các bóng đèn.[34] Cũng vào thời điểm này, Nikola Tesla đã có rất nhiều phát minh mang tính cách mạng trong lĩnh vực điện từ trường, chế tạo các máy phát điện xoay chiều, các loại động cơ điện nhiều pha, đồng thời đặt nền móng cho việc truyền tải và phân phối điện xoay chiều sau này.[35] Ông cũng là người đi tiên phong trong việc nghiên cứu về radio[36] và tia X.[37]

Về mặt kĩ thuật, đầu thế kỉ 19 khí đốt và gas đã được người Anh và Pháp đưa vào phục vụ cuộc sống. 1897 một kĩ sư người Đức là Rudolf Diesel đã chế ra một loại động cơ đốt trong không cần bugi, sử dụng dầu cặn nhẹ. Động cơ Diesel chính là mang tên ông.[38]

Về y học, phát minh quan trọng của thế kỉ 19 phải kể tới Louis Pasteur, ông đã đế ra cách ngừa bệnh mới là sử dụng vaccine.[39]

Về sinh học, phát minh quan trọng của thế kỉ 19 phải kể tới Charles Darwin.[40] Năm 1859 Darwin đã cho ra đời tác phẩm Nguồn gốc các loài qua con đường chọn lọc tự nhiên. Trong tác phẩm đó ông trình bày 3 ý tưởng chủ yếu: đấu tranh sinh tồn, chọn lọc tự nhiên, sự tồn tại của giống thích ứng với môi trường tốt nhất đã trở thành cơ sở của học thuyết tiến hóa cổ điển.

Về di truyền học, Gregor Mendel (Áo) đã đưa ra học thuyết chứng minh sự di truyền những phẩm chất của thế hệ trước cho thế hệ sau qua những phân tử cực nhỏ, mà sau này được gọi là gene.

Về tâm lý học, cuối thế kỷ 19 có hai phát minh quan trọng là của Ivan Pavlov và Sigmund Freud. Pavlov đã phát hiện ra phản xạ có điều kiện. Thử nghiệm của Pavlov đã giải thích nhiều hành vi của con người không giải thích được bằng lý trí, thực tế chỉ là sự phản ứng máy móc trước các kích thích đã trở thành tập tính. Còn học thuyết của Freud thì giải thích nhiều hành động của con người xuất phát từ những nhu cầu, ước muốn tiềm ẩn. Freud đã tạo ra ngành phân tâm học.