伽利略卫星在同一轨道面时，互食现象可能发生。
对于伽利略卫星，这种互掩互食现象每6年发生一次，土星卫星每15年发生一次，天王卫星则每42年才可能发生一次互掩互食现象。
1608年底，伽利略第一次见到望远镜，他很快意识到天文学家最需要的是高倍望远镜。1609年底，伽利略制造出一台40倍的双透镜望远镜。这是科学研究中第一台用于天文观测的望远镜。
约翰尼斯·开普勒在一篇论文中描述行星运行轨道，这是伽利略相信波兰天文学家尼古拉·哥白尼的“日心说”。相信“日心说”是很危险的，因为相信“日心说”，乔纳诺·布鲁诺被活活地烧死在火刑柱上。伽利略决定使用新望远镜，以更准确地绘制行星运行图，证明哥白尼的“日心说”是正确的。
伽利略运用望远镜先观测月亮。他清晰地看到月亮上高山和山谷凹凸起伏，参差不起的月亮边缘看起来就向锯齿刀切割得一样。
他所观察到的月亮并不像亚里士多德和托勒密所说得那样平滑。但是，实力强大的天主教会、欧洲的大学教师和科学家们都对亚里士多德和托勒密的理论深信不疑。通过对月亮表面一夜的观察，伽利略再次证明亚里士多德的理论是错