Per la costruzione del suo telescopio, Galileo usò le sue mani: levigò le lenti, le combinò in modo congeniale, assemblò i vari pezzi. Costruì un tubo in legno, con due lenti di vetro alle estremità, una concava e l’altra convessa, il tutto accorpato con vari accessori.

Tramite il suo genio, fu possibile quindi osservare per la prima volta il cosmo, con uno strumento ben più potente e “scientifico” dell’occhio nudo.

Diresse il suo strumento verso il cielo e la prima cosa che osservò fu la Luna, che non si rivelò liscia come si riteneva fosse fino ad allora, ma individuò le sue montagne e crateri.

Notò le regioni chiare e quelle scure, e ottenne le prime informazioni sui Moti Lunari.
La differenza tra cannocchiale e telescopio consiste nel fatto che con il primo si osservano esclusivamente realtà presenti sulla Terra ( anche se magari molto distanti ) , con il secondo invece si possono arrivare ad osservare realtà che non sono sulla Terra : astri , pianeti , stelle … La differenza non é solo quantitativa ( con il cannocchiale posso vedere meno cose , con il telescopio di più ) , ma anche qualitativa : ciò che vedo col cannocchiale , per quanto distante possa essere , lo potrò sempre verificare empiricamente : se osservo una casa in lontananza posso avvicinarmici e verificare se davvero ciò che vedevo col cannocchiale era vero . Col telescopio non ci può essere ( siamo nel 1600 ) verifica empirica : ciò che vedo sulla Luna , per esempio , devo prenderlo per buono , senza poterlo verificare di persona .