В XVI в. идея познаваемости мира посредством разума и ощущений завоевала довольно прочные позиции. Одним из первых ее обосновал Леонардо да Винчи (1452–1519). «Все наше познание начинается с ощущения», — замечал он, настаивая на тесной связи науки с жизнью. Леонардо по праву считают предтечей современного естествознания. Его многочисленные изобретения и открытия основаны на глубоком изучении природы. Он занимался математикой, физикой, механикой и оптикой, анатомией человека и животных, геологией и ботаникой, его интересовали вопросы космологии и астрономии. В дошедших до нас далеко не полных заметках Леонардо (а они насчитывают до 7 тыс. страниц) сохранились рисунки изобретаемых им летательных аппаратов — геликоптера и парашюта, гидротехнических и инженерных сооружений, ткацкого станка, плавильных печей, разнообразных машин. Его анатомические рисунки не утратили значения и в наши дни. Великий мыслитель и художник поистине являл собой образец всесторонне развитой личности, обладавшей энциклопедическими познаниями. Энгельс с полным правом отнес его к титанам Возрождения. Примечательны эстетические воззрения Леонардо, считавшего искусства, и прежде всего живопись, средством познания мира: они выявляют конкретное, неповторимое; для него это та же наука, основанная на точном расчете и законах математики. Леонардо близки мотивы богоравности человека, который выступает как творец и величайшее орудие природы, он говорил об однородности человека, животных и природы, т. е. придерживался антропоморфного взгляда на мироздание, столь характерного для гуманистов. Леонардо высказал гениальную догадку, что Земля — небесное тело — не является центром вселенной. За подобные суждения сто лет спустя инквизиция послала на костер Брупо и осудила открытия Коперника и Галилея.
Огромное значение для развития новых представлений о человеке имели дебаты о бессмертии души и посмертном воздаянии. Сомнение в истинности этого постулата высказывали многие. Важную роль здесь сыграл профессор в Падуе и Болонье, комментатор Аристотеля Пьетро Помпонацци (1462–1525), глава школы итальянских перипатетиков. В трактате «О бессмертии души» на основе чисто логических рассуждений Помпонацци заключает, что душа человека материальна (поскольку мышление и познание невозможны без ощущений), а следовательно, смертна. «Никакими естественными способами нельзя доказать бессмертие души», — писал философ, верить в него можно лишь «на основе истинной веры». Вывод этот имел принципиальное значение: Помпонацци разграничивал сферы философии и теологии: рациональное, чувственное познание мира дано только философии, которая тем самым обособлялась в самостоятельную науку о человеке и природе. Учение Помпонацци способствовало развитию материалистических представлений, противоречило богословским догмам и было запрещено церковью.
Уже в первой половине XVI в. натурфилософские воззрения получили широкое распространение; в том или ином виде они встречались в литературе, в религиозных учениях еретиков — Окино, Вермильи, Курионе, антитринитариев. Гимн всемогущей природе пел Марчелло Палиндженио Стеллато (Пьер Анджело Мандзолли), автор поэмы «Зодиак жизни», где высказывал мысль о бесконечности мира и существовании объективной реальности — природы «для себя», независимой от людей. В этот период, однако, еще не было вполне сложившихся теоретических систем. Интерес к всевозможным религиозно-философским школам порождал заимствования, эклектизм и непоследовательность умозрительных построений. По-прежнему сильным оставалось влияние Аристотеля и Платона. В итальянской философии эпохи Возрождения сложились два основных направления: аристотелики (перипатетики) противостояли неоплатоникам. Последние, переработав учение Платона о вездесущности Бога и «мировой душе», создавали пантеистическую картину мира.