بخشی به شهرت وی به دلیل تأیید نظریه کوپرنیک مبنی بر مرکزیت نداشتن زمین در جهان است که منجر به محاکمه وی در دادگاه تفتیش عقاید شد. گالیله با تلسکوپی که خود ساخته بود به رصد آسمان‌ها پرداخت و توانست جزئیات سطح ماه را مشاهده کند.گالیله نخستین کسی بود که چهار ماه سیاره مشتری را رصد کرد.برخی گالیله را مخترع تلسکوپ می‌دانند.