Bien qu'il n'ait pas inventé le télescope, il a considérablement amélioré sa conception et l'a utilisé pour faire des observations astronomiques révolutionnaires:
* phases de Vénus: Galileo a observé les phases de Vénus, similaires à la lune. Cela ne pourrait être expliqué que si Vénus orbit le soleil, pas la terre.
* lunes de Jupiter: Galileo a découvert quatre lunes en orbite autour de Jupiter, montrant que tous les corps célestes ne tournaient pas autour de la terre.
* Sunspots: Il a observé des taches solaires, prouvant que le soleil n'était pas parfait comme le pensait précédemment.
* Craters sur la lune: Les observations de Galileo ont révélé que la lune n'était pas une sphère lisse et parfaite mais avait des cratères et des montagnes, ce qui remet en question la vue traditionnelle des cieux.
Ces observations ont fourni des preuves solides du modèle héliocentrique proposé par Nicolaus Copernic, contestant la vue géocentrique dominante qui a placé la Terre au centre de l'univers.
