Paduas tekkisid tal ka head suhted Maria Gambaga, kes oli sündinud Veneetsias, aga nad ei abiellunud. 1600 aastal sündis nende esimene tütar Virginia, järgmisel aastal sündis Livia ja 1606 aastal sündis poeg Vincenzo. 1602 aastaks oli Galileo nimi piisavalt tuntud, et aidata tuua õpilasi ülikooli, kus Galileo hoogsalt katsetas külgetõmbejõudu. 1604. aastal hakkas Galileo Galilei tegelema astronoomiaga. 1609. aastal jõudsid Galileini kuuldused Veneetsias demonstreeritud Hollandi päritolu pikksilmast. Toetudes sellele napile infole, õnnestus tal siiski valmistada mitu pikksilma, mille optilised omadused ületasid kirjeldatud prototüübi omasid mitu korda. Avastusi tuli aina juurde. Heitnud esmalt pilgu Kuule veendus Galileo Galilei, et Kuu pind on kaetud mägede ja orgudega nagu Maagi. Planeedid muutusid teleskoobis pisikesteks ketasteks, samas kui tähed jäid endiselt vilkuvateks täpikesteks. 1610
Ta seisis hea selle eest, et poeg saaks põhjaliku hariduse: Galileo õppis Pisa ülikoolis algul arstiteadust, hiljem matemaatikat ja loodusteadusi. Galileo Galilei esimesed iseseisvad töömeheaastad möödusid matemaatikat õpetades, algul eraõpetajana, hiljem Firenze ja Pisa ülikoolis. 1592. aastal kutsuti ta Padua ülikooli matemaatikaprofessoriks ning tema ülesandeks sai Eukleidese geomeetria ja geotsentrilise astronoomia õpetamine meditsiinitudengitele. 1609. aastal jõudsid Galileini kuuldused Veneetsias demonstreeritud Hollandi päritolu pikksilmast. Toetudes sellele napile infole, õnnestus tal siiski valmistada mitu pikksilma (Vaata lisa 1), mille optilised omadused ületasid kirjeldatud prototüübi omasid mitu korda. Oma pikksilmaga tehtud avastused võttis Galilei kokku raamatus «Sõnum tähtedelt» (1610). Teos põhjustas sensatsiooni, sest selles oli kirjeldatud Kuul asuvaid mägesid, Linnutee struktuuri ja Jupiteri
3.2.2. Läätsteleskoop Läätsteleskoop mitmest optilise süsteemi moodustavast läätsest optiline seade, mille ülesandeks on koondada valgust ning suurendada läbi selle vaadeldavate objektide nurkmõõtmeid. Esimene, kahest koondavast läätsest koosnenud, läätsteleskoop valmistati tõenäoliselt kas XVI sajandi lõpus või XVII sajandi alguses Hollandis. Kuuldus sellest seadmest jõudis Veneetsias elanud Galileo Galileini, kes 1609. aastal „leiutas“ oma variandi läätsteleskoobist. Läätsteleskoobi esimeses läätses – objektiivis – tekitatakse kaugel asuvast objektist tõeline, vähendatud ja ümberpööratud kujutis. Teine lääts – okulaar – paigutatakse aga objektiivi fookuskaugusest pisut kaugemale, et objektiivis tekkinud kujutis satuks okulaarile lähemale kui on selle fookuskaugus. Selliselt saavutatakse olukord, et okulaaris tekiks esimeses läätses