Legenda hovorí, že Galileo po odprisahaní si sám pre seba povedal: A predsa sa točí.
Takmer až do svojej smrti roku 1642 sa Galileo nesmel s nikým stýkať bez dohľadu inkvizítorov. V ich neprítomnosti nesmel nič čítať ani písať.
V starobe oslepol na ľavé oko a o niekoľko mesiacov aj na pravé. Tiež sluch mu vypovedal službu. Napriek týmto ťažkostiam ďalej premýšľal o fyzikálnych problémoch.

Jeho objavy v krátkosti:
v doba kyvu kyvadla pri malých rozkyvoch nezávisí od veľkosti rozkyvu kyvadla;
v všetky telesá, ľahké alebo ťažké, padajú k zemi s rovnakým zrýchlením;
v vynašiel hydrostatické vážky, pomocou ktorých bolo možné rýchlo určiť zloženie kovových zliatín;
v ďalekohľadom s tridsaťnásobným zväčšením spozoroval v noci 7. Januára 1610 dve malé hviezdy na východ od planéty Jupiter a jednu na západ. Nasledujúcu noc, na jeho prekvapenie, všetky tri hviezdy boli na západ od planéty, a tri noci neskôr zistil, že tam bola ešte jedna ďalšia malá hviezda obiehajúca okolo Jupitera. Objavil štyri jasné Jupiterove mesiace a pozoroval potvrdenie Kopernikovej teórie menších telies obiehajúcich okolo väčších;
v pozoroval tiež škvrny na Slnku, vrchy na Mesiaci, fázy Venuše a Saturnove prstence;
v stredom Slnečnej sústavy nie je Zem, ale Slnko.


Galileiho spisy:
v Vážky - 1586 - opísal hydrostatické vážky, ktoré vynašiel. Pomocou nich bolo možné rýchlo určiť zloženie kovových zliatín. Vysvetlil aj určenie ťažiska niektorých pevných telies.
v Hviezdny posol - 1610 - tu uverejnil svoje prvé astronomické objavy
v Dialóg o dvoch najväčších svetových sústavách - 1632 - vo forme rozhovoru tu vystupujú tri osoby: Salviati, kopernikovec, ktorý s ohľaduplným pokojom zdoláva silou myšlienkových pochodov protivníka. Simplicius, učenec školy Aristotelovej v rozhovore podlieha toľkokrát, koľkokrát vyvoláva diskusiu. Sagredo je veselý účastník a svedok rozhovoru, ktorý má radosť z osvojenia si niektorých nových názorov. Dielo má význam v histórii astronómie, zohralo dôležitú úlohu aj v mechanike. Galileo tu rozvinul myšlienky kinematiky, definoval pojmy rýchlosť a zrýchlenie. Pri hľadaní zákonov voľného pádu sa opieral o zákon zotrvačnosti, ktorý neskôr formuloval Newton. Rozoberá problémy skladania pohybov a prvý formuluje myšlienku relatívnosti pohybov. Ďalej zdôrazňuje, že Zem nie je nič viac ako ostatné planéty, že Zem spolu s ostatnými planétami obieha okolo Slnka. Zaoberá sa tiež štúdiom o prílivoch a odlivoch mora, či sa nedajú vysvetliť otáčaním Zeme. Dialóg bol zakázaný a dali ho na Index zakázaných kníh, autora dali do domáceho väzenia.