Классическая философия науки возникла в античной философии в качестве одного из ее разделов. Главной целью античных философов (Парменид, Платон, Демокрит, Аристотель и др.) было стремление ответить на вопрос о том, возможно ли и как возможно построение науки, понимаемой, в отличие от Древнего Востока, как логически доказанное и удостоверенное мышлением истинное знание. Такое знание было названо греками «эпистемой» и противопоставлялось «доксе» – вероятному знанию, мнению. Последнее могло быть вполне успешным при его практическом применении. Тем не менее при этом оно так и оставалось логически не доказанным. «Эпистема», по мнению греков, в гносеологическом плане выше «доксы», а поэтому только эпистемное знание может быть подлинной целью человеческого познания и соразмерно его Достоинству. Только в этом случае человек может познать Логос как всеобщий закон и принцип всякого подлинного Бытия. Главный недостаток восточной науки греческие философы усматривали именно в ее непосредственной ориентации на обслуживание практических потребностей, которые всегда имеют временный и конкретно-ситуативный характер. Имманентная цель науки – всеобщая и необходимая истина – не может быть достигнута и удостоверена с помощью чувственного опыта и наблюдений, ибо они по своей природе всегда имеют частный характер. Орудием постижения научной истины может быть только мышление. Оно имеет столь же всеобщий и безразличный к своим частным проявлениям характер, как и постигаемая с его помощью Абсолютная истина. Такая истина может и должна иметь свое происхождение и обоснование только в Разуме.
В рамках античной философии были разработаны две главные эпистемологические парадигмы: 1) априорно-рационалистическая (Парменид, Платон и др.); и 2) эмпирико-интуиционистская (Аристотель и др.). Согласно первой парадигме, научная истина имеет априорный, т.е. независимый от всякого конкретного чувственного опыта, характер. Она – имманентный продукт мышления, а потому может и должна быть логически доказательной. С точки зрения сторонников второй парадигмы, научное познание всегда должно начинаться с чувственного опыта, наблюдений отдельных вещей и процессов, последующего за этим сравнения в мышлении их различных свойств и заканчиваться нахождением с помощью «умозрения» общих законов, которые и должны быть предметом науки. Аристотель, в отличие от Платона, отрицал априорный характер знания, считая, что сознание человека при его появлении на свет лишено всякого содержания и представляет собой tabula rasa («чистую доску»), в нем полностью отсутствует какая-либо информация о мире. Однако, будучи выдающимся логиком, Аристотель прекрасно отдавал себе отчет в том, что частный опыт, факты, сколь бы многочисленными они ни были, никогда не могут привести нас с помощью их индуктивного обобщения к порождению всеобщего и доказанного знания, ибо эмпирический опыт никогда не может быть окончательным по самой своей сути. А потому индуктивные выводы (кроме умозаключений полной индукции) всегда имеют только вероятный характер. Вот почему Аристотель вынужден был дополнить использование индукции в процессе научного познания интеллектуальной интуицией как главным средством «усмотрения» разумом истины или сущности явлений. Научное познание завершается, по Аристотелю, «умозрением». Только последняя способность позволяет мышлению ученого отделить случайно-общее в явлениях от существенно-общего или необходимо-истинного в них.