Галилей видял,  че планетата Венера има фази подобни на лунните. Наблюдавал също така четири луни,  обикалящи около гигантската планета Юпитер. Сега те са известни като Галилеевите спътници и носят имената, както традицията повелява на древногръцки богове - Йо, Европа, Калисто и Ганимед. По Слънцето забелязал тъмни петна - слънчеви петна. Констатирал, че планетата Сатурн не е идеално кръгла, а има продълговата форма, което се дължало на нейните пръстени. През телескопа си Галилей  дори видял и Нептун.

   Това, че около Юпитер обикалят спътници било изключително важно. По този начин се отхвърляло твърдението за геоцентричната система и се доказвало, че Земята не е в центъра на всичко.

    Всички тези астрономически наблюдения и последвалите ги открития довели до силно разклащане на позициите на теорията на Птолемей. През 1613 година Галилей написал своите „Писма за слънчевите петна”. В тази книга за първи път открито подкрепил теорията на Коперник.

„И все пак тя се върти”

   Галилей знаел, че възгледите, които той застъпва ще му донесат сериозни неприятности. Въпреки това ученият непрекъснато се стремял да ги устоява.