গাণিতিক পদার্থবিজ্ঞানের শিকড়ের সন্ধান পাওয়া যায় আর্কিমিডিস (গ্রীস), টলেমি (মিশর), আলহাজেন (ইরাক) ও আল-বিরুনীর (পারস্য) গবেষণার মধ্যে।

১৬ শতকের প্রথম দশকে শখের জ্যোতির্বিদ নিকোলাস কোপারনিকাস সৌরকেন্দ্রিক মতবাদ এর প্রস্তাবনা গঠন করেন, এবং ১৫৪৩ সালে এই বিষয়ে একটি নিবন্ধ প্রকাশ করেন। তিনি টলেমীর মহাবিশ্ব মডেলের ভিত্তি করেই তার তত্ত্বটি গঠন করেন, এবং এর উদ্দেশ্য ছিল কেবল মডেলটির সরলীরকণ করে জ্যোতির্বিদ্যা প্রক্রিয়া সহজ করার প্রচেষ্টা। টলেমীয় মডেলে গ্রহসমূগহের গতিপথের গঠনের মূল উপাদান ছিল বৃত্ত এবং বৃত্তাস্থিত বৃত্ত। অ্যারিস্টটলীয় দর্শন অনুযায়ী বৃত্ত হল জ্যামিতিক গতিপথের সবচেয়ে নিখুঁত রূপ, এবং অ্যারিস্টটলের দর্শনে মহাজগতের পঞ্চম উপাদান —"ইথার" বা "বিশুদ্ধ বায়ু" —এর অন্তর্নিহিত গতিপথও ছিল বৃত্তাকার। জোহানেস কেপলার [১৫৭১-১৬৩০], যিনি ছিলেন টাইকো ব্রাহের সহকারী, কোপার্নিকাসের বিবৃত কক্ষপথকে সংশোধন করে "উপবৃত্তাকার" করেন, এবং গ্রহীয় গতিসূত্রের সমীকরণগুলি আনুষ্ঠানিকভাবে প্রণয়ন করেন।

উৎসাহী পরমাণুবিদ গ্যালিলিও গ্যালিলেই তার ১৬২৩ সালে লিখিত "দ্য অ্যাসাইয়ার" গ্রন্থে দাবি করেন যে প্রকৃতির বিধিসমূহ গণিতের ভিত্তিতে গঠিত। ১৬৩২ সালের লিখিত আর একটি গ্রন্থে তিনি তার টেলিস্কোপিক পর্যবেক্ষণ সংকলন করেন, যা সৌরকেন্দ্রিকতাকে সমর্থন দেয়। পর্যবেক্ষমূলক জ্ঞানচর্চা প্রবর্তন করার পর তিনি এরিস্টটলীয় পৃথিবীকেন্দ্রিক মহাবিশ্বতত্ত্বকে অস্বীকার করেন। গ্যালিলিওর ১৬৩৮ সালের গ্রন্থ "দুটি নতুন বিজ্ঞানের আলোচনা" ("Discourse on Two New Sciences") সমগতিতে পতনের সূত্র এবং জড়তার মূলনীতি প্রতিষ্ঠা করে, যা বর্তমানে চিরায়ত বলবিদ্যার মৌলিক ধারণার অন্যতম বলে স্বীকৃত।

র‍্যনে দেকার্ত গ্যালিলিওর প্রণীত নীতিগুলোর সাহায্যে কার্তেসীয় পদার্থবিজ্ঞান এর সূচনা করেন, যা একটি পরিপূর্ণ সৌরকেন্দ্রিক মহাজাগতিক মডেল গঠন করেন। কার্তেসীয় তত্ত্বের ব্যাপক স্বীকৃতি এরিস্টটলীয় পদার্থবিজ্ঞানের মৃত্যু ডেকে আনে। দেকার্ত বিজ্ঞানচর্চায় গাণিতিক যুক্তি প্রতিষ্ঠা করতে চেয়েছিলেন, এবং এ প্রচেষ্টাকালে জ্যামিতিকভাবে ত্রিমাত্রিক অবস্থান এবং সরণ নির্ণয়ের জন্য কার্তেসীয় স্থানাংক ব্যবস্থা উদ্ভাবন করেন। 

ক্রিস্টিয়ান হাইগেনস সর্বপ্রথম পদার্থবিজ্ঞানের বিধি বর্ণনা করার জন্য গাণিতিক সূত্র প্রয়োগ করেছিলেন এবং এ কারণে হাইগেনসকে প্রথম তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী এবং গণিত-পদার্থবিজ্ঞানের প্রতিষ্ঠাতা হিসেবে বিবেচনা করা হয়। ।

আপেক্ষিকতা
বিশিষ্ট গণিতপদার্থবিদগণ
আপেক্ষিকতা এবং কোয়ান্টাম আপেক্ষিক তত্ত্ব
নিউটন-পূর্ববর্তী