После второго суда и отречения Галилей пишет «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению». Проблема движения постоянно присутствовала в творчестве Галилея, начиная с его юношеской работы «О движении» (1590). Причиной такого постоянства было то, что «основы динамики и оправдание системы Коперника неразрывно связаны в системе Галилея, и попытки критиков опровергнуть эту связь заканчиваются неудачей»
«Беседы» также написаны в форме диалога, и мы вновь встречаемся с теми же персонажами, что и в «Диалоге о двух главнейших системах»: Сальвиати, Сагредо и Симплицием. «Беседы» также проходят в течение четырех дней. В первые два дня речь идет о сопротивлении материалов. Проблема следующая: когда конструируются механизмы разных пропорций, «механизм более крупных размеров, созданный из того же материала и в тех же пропорциях, что и меньший, полностью симметричен ему, но отличается большей сопротивляемостью, но чем он больше по размерам, тем более в той же пропорции уязвим». Иными словами, во всех твердых телах обнаруживается «сопротивляемость к разбиению на куски». Галилей стремится выявить математические соотношения между сопротивляемостью и «длиной и объемом» тел. Уже в первый день определяется вопрос первостепенной важности — выяснение структуры материала: речь идет о «континуальности», «пустоте», «атоме», математическом и физическом делении. Галилей выступает против идеи Аристотеля, согласно которой в пустоте движение невозможно, подвергает критике его идею о падении тяжестей, согласно которой существует пропорциональная зависимость между весом различных предметов и скоростью их падения. Галилей отстаивает мнение, что, «если бы устранить сопротивляемость, все материалы падали бы с одинаковой скоростью». Затем он переходит к исследованию колебаний маятника и законов этих колебаний: изохронности и пропорциональности между периодом колебания и квадратным корнем из длины маятника. В акустике он предлагает применить полученные результаты о колебаниях маятника.
Во второй день от сопротивления твердых тел он переходит к системам и комбинациям рычагов. Так, новая наука (которой обязаны «сверхчеловеку Архимеду, о ком я не могу не упомянуть без восхищения»), а именно статика, позволяет Галилею показать «достоинства» и эффективность геометрии при изучении физической природы (а также биологической: природа полых костей, пропорции частей тела гигантов и т. д.). «Ну что, господин Симплиций? — говорит Сагредо. — Не стоит ли признать достоинства геометрии как мощного инструмента для заточки ума в его размышлениях и наблюдениях и не прав ли был Платон, который хотел, чтобы его ученики прежде всего имели хорошую подготовку в математике? Я очень хорошо понял возможности рычага и как можно, увеличивая и уменьшая его длину, увеличивать или уменьшать силу и сопротивляемость». «Я действительно начинаю понимать, что логика, будучи мощным инструментом нашего рассуждения, в том, что касается догадок и открытий ума, во многом уступает отличающейся своей остротой геометрии», — добавляет Симплиций.
Третий и четвертый дни посвящены второй науке, динамике. Сальвиати читает трактат о движении, написанный на латинском языке, принадлежащий перу его друга Академа (читай: Галилея). Третий день посвящен классическим законам равномерного прямолинейного движения, движения с естественным ускорением и движения с ускорением и замедлением. Галилей начинает с «абстрактных» определений движений, а затем выводит их характеристики.