Осенью 1609 г он впервые направил телескоп на луну и ясно увидел на ней неровности на ее поверхности, т.е горы и долины. Таким образом, "Луна оказалась не гладкой, а неровной" . А также с помощью телескопа он удалось установить, что планету окружают спутники и что даже на солнце есть пятна. Как по теории Коперника, земля и планеты вращаются вокруг солнца. С помошью телескопа он сделал и другие открытия, сильно ударившие по учения Аристотеля и Птолемея о неподвижном центре мира- Земле и месте обитания богов- "небе".
В телескоп Галилей рпзглядел, что планета Венера, подобна Луне, меняет свою видимую форму. Это можно было обьяснить только тем, что Венера обрпщается не вокруг Земли, а Солнца, как это и утверждал Николай Коперник.