On sait maintenant qu’avant cette étape, la plupart des savants pratiquait l’observation afin d’étayer leurs théories.  
 
Par exemple, Pline l’ancien nous montre à travers ses textes que la plupart des scientifiques latins conçoivent leurs recherches comme une enquête scientifique (historia). Ainsi dans l’Histoire Naturelle, natura désigne tout ce que l’on trouve de concret dans l’univers : autrement dit, tout ce que Pline a tenté d'étudier durant sa vie. D’autre part, dans sa démarche, Pline ne fait que constater les phénomènes sans réellement se soucier des matières de bases comme la philosophie ou d’autres savoirs tout aussi importants. Pline ne se base pas sur ce qu’il sait ou ce qu’il a observé mais surtout sur ce que les anciens scientifiques de renom pensaient. C’est pourquoi son Histoire naturelle s’appuie sur près de 2 000 volumes d’auteurs grecs et latins de son époque et de l’époque qui l’a précédée. A sa manière, Lucrèce, dans De Rerum Natura, récolte les affirmations d’Epicure pour les réaffirmer dans un poème. Son rassemblement d’idées ne se base donc uniquement que sur ceux d’Epicure et non sur sa propre expérience. 
 
De plus, Pline s’aperçoit des progrès de la science depuis quelques siècles mais ni contribue pas puisqu’il ne fait que reprendre des théories déjà développées. Certes, les auteurs latins reprennent des théories anciennes et leur permettent ainsi de continuer à exister à travers les âges et plus ou moins durablement mais ceux comme Pline ou Lucrèce n’élaborent pas de nouvelle théorie à proprement parler. On peut en quelque sorte dire qu'ils réutilisent des idées anciennes amenées à être ouliées.  
 
En revanche, on ne remarque pas une attitude similaire chez les grecs. En effet la Grèce est le berceau de nouvelles theories et de savants de plus en plus brillants. Qui ne connait pas Aristote, Thalès, Pythagore ou Archimède ? Cette époque antique voit fleurir des théories qui seront reprises bien plus tard comme le théorème de Pythagore ou la poussée d’Archimède.  
 
Néanmoins, ce qui apparait comme le plus essentiel est cette volonté, de la part des grecs, d’adopter une démarche de plus en plus scientifique.  
Qu’entendons nous par là ? On remarque que les sciences grecques sont de plus en plus fondées sur la pensée rationnelle c'est-à-dire une pensée qui se veut nouvelle et novatrice. En effet, le principe matérialiste de constitution du savoir se développe : cette notion quelque peu abstraite signifie en réalité que le fondement des nouvelles connaissances doit s’établir par une confrontation des nouvelles hypothèses à la réalité. On peut notamment le constater chez Aristote qui fonde ses théories sur ses observations et sur ses réflexions : il a, par exemple, rassemblé ses idées pour pouvoir donner des définitions qu’il attribuait à chaque animal. Dans cet extrait, il essaie, par exemple, de repertorier les différents animaux aquatiques qu'il observe en soulignant leurs similitudes et leurs differences : 
 
Eνυδρα δὲ διχῶς, τὰ μὲν ὅτι τὸν βίον καὶ τὴν τροφὴν ποιεῖται ἐν τῷ ὑγρῷ, καὶ δέχεται τὸ ὑγρὸν καὶ ἀφίησι, τούτου δὲ στερισκόμενα οὐ δύναται ζῆν, οἷον πολλοῖς συμβαίνει τῶν ἰχθύων· τὰ δὲ τὴν μὲν τροφὴν ποιεῖται καὶ τὴν διατριβὴν ἐν τῷ ὑγρῷ, οὐ μέντοι δέχεται τὸ ὕδωρ ἀλλὰ τὸν ἀέρα, καὶ γεννᾷ ἔξω.  
Πολλὰ δ´ ἐστὶ τοιαῦτα καὶ πεζά, ὥσπερ ἐνυδρὶς καὶ λάταξ καὶ κροκόδειλος, καὶ πτηνά, οἷον : αἴθυια καὶ κολυμβίς, καὶ ἄποδα, οἷον ὕδρος. Ἔνια δὲ τὴν μὲν τροφὴν ἐν τῷ ὑγρῷ ποιεῖται καὶ οὐ δύναται ζῆν ἐκτός, οὐ μέντοι δέχεται οὔτε τὸν ἀέρα οὔτε τὸ ὑγρόν, οἷον ἀκαλήφη καὶ τὰ ὄστρεα. Τῶν δ´ ἐνύδρων τὰ μέν ἐστι θαλάττια, τὰ δὲ ποτάμια, τὰ δὲ λιμναῖα, τὰ δὲ τελματιαῖα, οἷον βάτραχος καὶ κορδύλος. 
 
"Parmi les animaux aquatiques, il y a deux espèces à distinguer. La première vit dans l'eau et s'y nourrit; elle absorbe le liquide et le rejette ; si elle vient à en manquer, elle ne peut plus vivre. C'est le cas de la plupart des poissons. La seconde espèce se nourrit aussi dans l'eau et y passe sa vie; mais cependant elle ne respire pas l'eau; elle respire l'air et se reproduit hors du liquide. Bon nombre de ces derniers animaux sont pourvus de pieds, comme la loutre, le castor et le crocodile; ou aussi, pourvus d'ailes, comme la mouette et le plongeon. Quelques-uns se nourrissent également dans l'eau et ne peuvent vivre dehors ; et pourtant, ils n'absorbent ni l'air, ni l'eau, comme l'ortie de mer et l'huître. Parmi les animaux aquatiques, les uns vivent dans la mer; les autres, dans les rivières; ceux-ci, dans les lacs; ceux-là, dans les mares, comme la grenouille et le cordyle. Les animaux marins habitent, tantôt la haute mer, tantôt les rivages et les rochers." (Aristote, Histoire des animaux, Livre I, Chapitre XI et XII)  
 
Dans son ouvrage Histoire des animaux, on retrouve un Aristote observateur qui distingue les modes de reproduction et qui étudie le sang des animaux, leurs habitats et leur organisme pour affiner ses recherches et ses théories. C'est grâce à ceci qu'on a pu établir un tableau basé sur ses nombreuses observations qui, grâce à ses techniques, reproduit assez fidèlement la classification que nous connaissons actuellement à quelques erreurs près. Le voici tiré d'Aristote et le lycée par Jean Brun. 
 
 
 
On remarque ainsi que les grecs formulaient leurs théories après avoir rassemblé des connaissances passées et des connaissances qu’ils ont obtenues en observant.