Πώς κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το φεγγάρι έχει βουνά στην επιφάνεια του;
* Το τηλεσκόπιο: Το Galileo ήταν ένας από τους πρώτους που χρησιμοποίησε ένα τηλεσκόπιο για αστρονομική παρατήρηση. Τα πρώιμα τηλεσκόπια του, αν και πρωτόγονοι σε σύγκριση με τα σημερινά, ήταν αρκετά ισχυρά για να αποκαλύψουν λεπτομέρειες σχετικά με την επιφάνεια του φεγγαριού που δεν είχαν δει ποτέ πριν.
* Παρατήρηση και σχέδιο: Μέσα από το τηλεσκόπιο του, ο Γαλιλαίος είδε σκοτεινές, επίπεδες περιοχές (τώρα γνωστές ως Μαρία) και φωτεινές, ορεινές περιοχές. Παρατήρησε σχολαστικά αυτά τα χαρακτηριστικά και επέστησε λεπτομερή σκίτσα αυτού που είδε.
* Σκιές και φως: Ο Γαλιλαίος παρατήρησε ότι η εμφάνιση των βουνών άλλαξε ανάλογα με τη γωνία του ηλιακού φωτός. Είδε σκιές από τα βουνά, τα οποία επιμηκύνθηκαν και συντομεύθηκαν καθώς άλλαξαν οι φάσεις του φεγγαριού. Αυτή ήταν μια βασική παρατήρηση, καθώς έδειξε άμεσα την παρουσία ανυψωμένου εδάφους.
* Μέτρηση και αφαίρεση: Το Galileo χρησιμοποίησε τα μεταβαλλόμενα μήκη των σκιών για να υπολογίσει τα ύψη των βουνών. Ενώ οι μετρήσεις του δεν ήταν πολύ ακριβείς, ήταν πρωτοποριακές τότε και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του.
Οι παρατηρήσεις και τα σκίτσα του, που δημοσιεύθηκαν στο βιβλίο του "Sidereus Nuncius" (Starry Messenger), επανάσταση στην κατανόησή μας για το φεγγάρι και αμφισβήτησαν την επικρατούσα γεωκεντρική άποψη του σύμπαντος.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι παρατηρήσεις του Galileo δεν έγιναν αμέσως αποδεκτές. Μερικοί άνθρωποι ισχυρίστηκαν ότι τα "βουνά" ήταν απλώς ατέλειες στην επιφάνεια του φεγγαριού ή ακόμα και στις οπτικές ψευδαισθήσεις που προκλήθηκαν από το τηλεσκόπιο του. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, οι παρατηρήσεις του επιβεβαιώθηκαν από άλλους, οδηγώντας σε μετατόπιση της επιστημονικής κατανόησης του φεγγαριού και του σύμπαντος.