A escolástica propuxo a regularidad e uniformidade para a súa aplicación na ciencia.
René Descartes (1596 - 1650) pretendía un coñecemento certo baseado na existencia indubidable dun suxeito pensante, e avanzar grazas a ideas claras e distintas. O papel da experiencia quedaba nun segundo plano. Non é de estrañar que, no campo da ciencia, os racionalistas destacasen en matemáticas, como o mesmo Descartes ou como Leibniz, creador xunto con Newton do cálculo infinitesimal.
A corrente filosófica iniciada por Francis Bacon (1561 - 1626) propoñía un coñecemento da natureza empirista e inductista. Para elixir entre teorías rivais non había que recorrer á argumentación, senón realizar un experimento crucial (instantia crucis) que permitise a selección. David Hume (1711 - 1776), o principal filósofo empirista, subliñou aínda máis a importancia dos feitos fronte ás interpretacións.
Pero o racionalismo e o empirismo clásicos destacaban excesivamente un dos aspectos da ciencia (a racionalidad ou a experiencia) en detrimento do outro. O idealismo trascendental de Kant (1724 - 1804) intentou unha primeira síntese de ambos sistemas na que o espazo e o tempo absolutos de Newton convertéronse en condicións que impón a nosa mente para poder aprehender o mundo externo.
Dentro da tradición empirista Auguste Comte (1798 - 1857) propuxo unha filosofía, o positivismo, na que a ciencia reducíase a relacionar fenómenos observables, renunciando ao coñecemento de causas. Ernst Mach (1838 - 1916) exerceu, co seu empiriocriticismo, unha gran influencia que preparou o nacemento do Círculo de Viena. Mach desenvolveu unha filosofía de orientación empirista centrada nos conceptos e métodos da ciencia. Esta debe estudar só as aparencias (os fenómenos), de forma que intentar estudar algo que non se nos presenta directamente aos sentidos é facer metafísica. Coherente coas súas ideas filosóficas, Mach opúxose ata o final á nova teoría atómica, cuxo obxecto é inalcanzable á experiencia.
Pierre Duhem (1861 - 1916) afirmou que "toda lei física é unha lei aproximada; polo tanto, seguindo a lóxica estrita, non pode ser nin verdadeira nin falsa; calquera outra lei que represente as mesma experiencias coa mesma aproximación pode pretender, con tanto dereito como a primeira, o título de lei verdadeira, ou, para falar máis exactamente, de lei aceptable". Aínda así, Duhem opinaba que a medida que a ciencia avanza, vaise achegando progresivamente a unha descrición máis fiel da natureza