Следующий крупный этап в развитии философии науки как эпистемологии относится к Новому времени, эпохе возникновения науки в ее современном понимании. Позже это понимание было закреплено термином science. Наука в смысле science – это, во-первых, математическое описание природы, ее объектов, их свойств, отношений и законов, удостоверенное при этом результатами наблюдений и экспериментов над изучаемыми объектами. Во-вторых, science понималось как такое знание, которое может иметь практическое (техническое и технологическое) применение и способствовать умножению господства человека над природой и обществом («знание – сила»). Родоначальниками понимания науки как science явились Леонардо да Винчи, Г. Галилей и Ф. Бэкон. При осмыслении возможностей науки как science в философии Нового времени сложились три основных направления: 1) рационально-дедуктивное (Р. Декарт, Г. Лейбниц); 2) эмпирико-индуктивное (Ф. Бэкон, Дж. Ст. Милль); 3) гипотетико-дедуктивное (Г. Галилей, И. Ньютон, Дж. Беркли и др.).
Несмотря на определенные различия в понимании «истинного» научного метода, сторонники всех указанных выше направлений были едины в главном. Все они разделяли убеждение античных мыслителей, что наука способна своими собственными силами (соединением разума и опыта) достичь объективно-истинного, доказательного и практически полезного знания. Главным объективным аргументом в возможность построения науки как science стала созданная усилиями ученых Нового времени новая фундаментальная физическая теория – классическая механика. Свое завершение эта работа получила в классическом труде И. Ньютона «Математические начала натуральной философии». Ньютон сознательно строил механику по образцу геометрии Эвклида, рассматривая последнюю как эталон всякой подлинно научной теории. В свою очередь именно механике И. Ньютона было суждено стать парадигмой всей классической науки, всех ее областей (не только естествознания, но и социально-гуманитарных наук – экономики, учений об обществе и государстве и т. д.), по существу, вплоть до конца XIX в.