Описанный способ построения знаний утверждается не только в математике. Вслед за нею он распространяется на сферу естественных наук. В естествознании он известен как метод выдвижения гипотетических моделей реальности (гипотез) с их последующим обоснованием опытом.
Благодаря методу гипотез научное познание как бы освобождается от жесткой связи с наличной практикой и начинает прогнозировать способы изменения объектов, которые в принципе могли бы быть освоены в будущем. С этого момента кончается этап преднауки и начинается наука в собственном смысле слова. В ней наряду с эмпирическими законами (которые знала и преднаука) формируется особый тип знания - теория.
Еще одно существенное отличие научного исследования от обыденного познания - различия в методах познавательной деятельности. Объекты, на которые направлено обыденное познание, формируются в повседневной практике. Приемы, посредством которых каждый такой объект выделяется и фиксируется в качестве предмета познания, как правило, не осознаются субъектом в качестве специфического метода познания. Иначе обстоит дело в научном исследовании. Здесь уже само обнаружение объекта, свойства которого подлежат дальнейшему изучению, составляет весьма трудоемкую задачу.
Например, чтобы обнаружить короткоживущие частицы - резонансы, современная физика ставит эксперименты по рассеиванию пучков частиц и затем применяет сложные расчеты. Обычные частицы оставляют следы - треки - в фотоэмульсиях или в камере Вильсона, резонансы же таких треков не оставляют. Они живут очень короткое время (10 (в -22 степени) - 10 (в -24 степени) с) и за этот промежуток времени проходят расстояние меньше размеров атома. В силу этого резонанс не может вызвать ионизации молекул фотоэмульсии (или газа в камере Вильсона) и оставить наблюдаемый след. Однако, когда резонанс распадается, возникающие при этом частицы способны оставлять следы указанного типа. На фотографии они выглядят как набор лучей-черточек, исходящих из одного центра. По характеру этих лучей, применяя математические расчеты, физик определяет наличие резонанса. Таким образом, для того чтобы иметь дело с одним и тем же видом резонансов, исследователю необходимо знать условия, в которых появляется соответствующий объект. Он обязан четко определить метод, с помощью которого в эксперименте может быть обнаружена частица. Вне метода он вообще не выделит изучаемый объект из многочисленных связей и отношений предметов природы.
Чтобы зафиксировать объект, ученый должен знать методы такой фиксации. Поэтому в науке изучение объектов, выявление их свойств и связей всегда сопровождается осознанием методов, посредством которых исследуются объекты. Объекты всегда даны человеку в системе определенных приемов и методов его деятельности. Но эти приемы в науке уже не очевидны, не являются многократно повторяемыми в повседневной практике приемами. И чем дальше наука отходит от привычных вещей повседневного опыта, углубляясь в исследование "необычных" объектов, тем яснее и отчетливее проявляется необходимость в осознании методов, посредством которых наука вычленяет и изучает эти объекты. Наряду со знаниями об объектах наука формирует знания о методах научной деятельности. Потребность в развертывании и систематизации знаний второго типа приводит на высших стадиях развития науки к формированию методологии как особой отрасли научного исследования, признанной направлять научный поиск.
Наконец, занятия наукой требуют особой подготовки познающего субъекта, в ходе которой он осваивает исторически сложившиеся средства научного исследования, обучается приемам и методам оперирования с этими средствами. Включение субъекта в научную деятельность предполагает наряду с овладением специальными средствами и методами также и усвоение определенной системы ценностных ориентаций и целевых установок, специфических для науки. В качестве одной из основных установок научной деятельности ученый ориентируется на поиск истины, воспринимая последнюю как высшую ценность науки. Эта установка воплощается в целом ряде идеалов и нормативов научного познания, выражающих его специфику: в определенных стандартах организации знания (например, требования логической непротиворечивости теории и ее опытной подтверждаемости), в поиске объяснения явлений, исходя из законов и принципов, отражающих сущностные связи исследуемых объектов, и т.д. Не менее важную роль в научном исследовании играет установка на постоянный рост знания, получение нового знания. Эта установка выражается и в системе нормативных требований к научному творчеству (например, запретов на плагиат, допустимости критического пересмотра оснований научного поиска как условий освоения все новых типов объектов и т.п.).