略同时期，分别独立地发现了木星的四颗大卫星。迦利略指责他抄袭了自己的研究成果。在此前马里乌斯的学生就已经使用自己的名字发表了迦利略的一份手稿，据说在这个过程中马里乌斯也已曾经插手。即便如此，马里乌斯仍建议将这四颗卫星命名为伽利略卫星。迦利略本来打算用美第奇家族成员的名字来命名这四颗卫星，但是这个建议后来没有被采用。这四颗卫星的发现在当时是一个奇迹，因为它们就好像是一个小型的太阳系一样。在日心说战胜地心说的过程中它们起了一个重要作用。他与其他天文学家同时，也无关联地发现了太阳黑子。1612年他观察到了离银