A holland és a francia tudósok véleménye is lesújtó volt az optikai csövekről: ez egy olyan optikai eszköz, amely teljességgel érdektelen, sőt káros, mert csak illúziókat tesz láthatóvá, ámításokat, melyeknek nincs közük a valósághoz. Mi lehetett az oka, hogy Galilei rögtön elkezdi a saját távcső építését? Több tényező is szerepet játszhatott, egyrészt neki nem voltak előítéletei, mert számára a fizika törvényeinek felfedezése során nagyon fontos eszköz volt az eredmények ellenőrzésére a tapasztalás; másrészt érdekelte a technika is, ez látható abból, hogy jó néhány eszközt szerkesztett (pl. katonai körző), és harmadsorban a távcsőből némi pénzt is remélt. (Ekkor még különórákat kell tartania, hogy családját is el tudja tartani. ) Talán a legfontosabb ok mégis az lehetett, hogy így tekintetét az ég felé emelhette, és végre megláthatta azt, amit eddig csak sejtett! Galilei levelei szerint már 1597 táján a heliocentrikus világkép híve. Ezt bizonyítja Keplerhez írt levele, mely szerint: " Már magam is jó néhány éve elfogadtam Koppernikusz tanítását... Sok érvet összeírtam, de ezeket nyilvánosságra hozni nem mertem... ".
Az eredmények felbátorították, az új távcső már kilencszeres nagyításra képes és a kép minősége is nagyon jó volt. Galilei ekkor kísérleti bemutatót kér és a látottak a velencei szenátorokat elkápráztatják. Szinte azonnal meg is szavazzák, hogy Galilei élete végéig megtarthatja állását, és azonnal meg is duplázzák fizetését. Ezután visszatér Padovába és egy még jobb távcső építésébe kezd bele. Ennek nagyítás már hússzoros, a cél pedig az égbolt! Az égbolton látottak Galilei minden reménységét felülmúlták. Csodálatos új világot, új univerzumot fedezett föl, olyat, amelyet előtte senki sem látott. Az első égitest melynek távcsövét szegezte, a Hold. A hivatalos tanítások szerint a Hold sima, tökéletes gömb, felülete csiszolt, mintha kristályból volna. A távcső által mutatott kép ennek pont az ellenkezője volt. Első megrendülésében ezt mondja: "A jelenségek, amelyek ezekre a következtetésekre indítottak, a következők: négy vagy öt nappal újhold előtt, amikor a Holdnak fényes szarvai vannak, az árnyékot a fénytől elválasztó határ korántsem szabályos ív, mint a tökéletes gömbön, ellenkezőleg: egyenetlen, szabálytalan, telis-tele cikcakkokkal. "
Galilei által szerkesztett távcső forradalmasította a csillagászatot és a fizikát, hiszen látható bizonyítékait szolgáltatta a Kopernikusz által megálmodott Világegyetemnek. Astronomia nova - az új csillagászat, mely megváltoztatta a világot Galielo Galilei elsősorban fizikus volt, Kepler pedig csillagász. Kepler Koppernikusz életművét koronázta meg, Galilei pedig a mozgás törvényeinek kutatásával és a mechanika tudományának alapjait letéve Newton későbbi életművének adta meg a kezdő lökést. A tudomány és fizikatörténet számára pedig azzal vált jelentőssé, hogy a kísérletezést, a megfigyelést, a tapasztalást, és a kételyt a pusztán tekintélyelven folyó tanítás elé helyezte! A fizika törvényeinek keresését ott folytatta, ahol Arisztotelész kétezer évvel korábban abbahagyta. Ha ezt az utat folytatja, életútja nem lett volna ily rögös, buktatókkal teli. Ám Hollandiában... Egy optikus távcsövet épít A holland Hans Lippershey (vagy Jan Lippersheim) Middelburgban 1608. október 2-án szabadalmat jelent be kétlencsés távcsőre.