Непримиримым врагом софистов в Афинах выступил Сократ, хотя с точки зрения обыденного сознания (как, например, оно отражено у Аристофана) сам Сократ — не только софист, но даже глава их. Сократ был, скорее всего, не философом, а народным мудрецом, противостоящим софистам, но воспринявшим все то позитивное, что содержало их учение. Сократ не создал своей школы, хотя и был постоянно окружен учениками. Он полагал в отличие от софистов что истина все же существует и может быть найдена в споре. Сила Сократа состояла в разработанном им методе ведения дискуссии, когда серией простых и наивных на первый взгляд вопросов он доводил своего оппонента до признания неправильности его позиции, а затем тем же методом доказывал справедливость собственной позиции. В основе учения Сократа, в сущности своей идеалистического, лежит идея об объективно существующем духе, познаваемом мудрецами. Во взглядах Сократа отразились некоторые новые явления жизни греческого общества, в первую очередь афинского. Он подчеркивал необходимость профессиональных знаний для успешной деятельности в любой сфере жизни, откуда делались и политические выводы: руководство государством — это также профессия, и необходимо, чтобы ею занимались тоже профессионалы. Эта концепция была абсолютно противоположна основополагающим принципам афинской демократии, согласно которым управление полисом — дело каждого гражданина. Тем самым учение Сократа создавало теоретическую базу для олигархов, что и привело его в конце концов к непримиримому конфликту с демосом, закончившемуся осуждением и смертью Сократа. Его карикатурно изобразил в комедии «Облака» Аристофан, но в сознание последующих поколений вошел другой образ Сократа, с замечательным мастерством нарисованный его учеником Платоном как пример кристально честного, независимого мыслителя, ставящего искания истины выше всех других побуждений.
V век можно считать временем рождения науки как специальной сферы деятельности. Натурфилософия архаической эпохи и первой половины V в. в сущности представляла своего рода синтетическую науку, в которой сливались и общекосмогонические построения, и наблюдения и выводы более частного характера, принадлежащие отдельным научным дисциплинам. Однако такой характер древнегреческая наука могла сохранять только до определенного уровня. Расширение сферы знания, увеличение его суммы приводили не только к отпочковыванию от натурфилософии отдельных наук, но и (иногда) к конфликту между ними. Особенно показателен прогресс в медицине, связанный в первую очередь с деятельностью Гиппократа. Основная черта Гиппократовой медицины — строгий рационализм; по мнению Гиппократа, все болезни вызываются естественными причинами. Гиппократ требовал индивидуального подхода к больному, считая, что каждый конкретный случай определяется особенностями как самого пациента, так и той естественной средой, в которой он находится. В течение V в. в самостоятельную научную дисциплину превращается математика, освобождаясь от влияния пифагорейцев и становясь предметом профессиональной деятельности ученых, не примыкавших ни к какому философскому направлению. Важным для развития математики было создание дедуктивного метода (логический вывод следствий из небольшого числа исходных посылок). Прогресс математического знания особенно заметен в арифметике, геометрии, стереометрии. К этому времени относятся также значительные успехи в астрономии. Анаксагор был первым ученым, давшим правильное объяснение солнечным и лунным затмениям.