דוגמה לחידוש שהביא עמו השעון ניתן למצוא על ידי ניסוי מחשבתי קצר - חשבו על אדם קדמון שנוסע בזמן ומגיע למאה העשרים ואחת. מובן מאליו שכאשר יראה מכונית נוסעת הוא יחשוב כי מדובר בטורף מהיר מאוד, וכאשר יראה מטוס יחשוב כי מדובר בציפור ענקית. כלומר, אדם שרואה מערכת אך לא מכיר את אופן פעולתה עשוי לחשוב שהיא חיה. באופן דומה התבוננו אנשי המאה השש עשרה על השעון. אף על פי ששעונים מכניים הופיעו באירופה עוד לפני המאה הארבע עשרה, עד המאה השש עשרה מנגנון השעון היה גלוי לעין המתבונן וניתן היה לראות כיצד המערכת מניעה את המחוגים. אולם, כאשר במאה השש עשרה מתחילים לייצר שעונים עם מערכות הפעלה נסתרות מן העין, ההתבוננות בשעון מוליכה רבים למסקנה כי ניתן למצוא מנגנונים שנראים חיים ובעלי כוח פנימי הגורם להם לנוע, אף על פי שכל פעולתם מכנית וקבועה מראש לחלוטין. כלומר, התבוננות זו גורמת לרבים לשאול האם לא יכול להיות שהטבע כולו הוא מכונה אחת גדולה שנראית לנו כחיה רק מכיוון שאיננו מבינים את פעולתה. בנוסף, אנלוגיה של הטבע לשעון גורמת לפילוסופים ולמדענים לחשוב - אם הטבע פועל כמו שעון, הרי שהטבע ניתן להבנה מלאה על ידי בני האדם אם רק יגלו כיצד פועל מנגנון השעון. לבסוף, הסדירות שניתן למצוא בחוקי הטבע תרמה אף היא לחשיבה כי הטבע פועל כמו שעון מכני מכיוון שסדירות ניתנת להסברה על ידי מנגנונים קבועים. מטאפורת השעון משמשת תפקיד חשוב אצל הפילוסופים המכניסטים ושימוש באנלוגיה של הטבע לשעון ניתן למצוא בכתבים רבים מהמאה השש עשרה והלאה, וביניהם כתבי קפלר, דקארט ואחרים.
דוגמה טובה לשימוש במטאפורת השעון ניתן למצוא בספר "מיקרוגרפיה" של רוברט הוק. הוק הוא מי שהמציא את המיקרוסקופ וניתן לומר כי אם גליליאו הכניס את גרמי השמיים אל תוך התחום הנצפה, הוק הוא מי שהכניס את התחום המיקרוסקופי אל תוך הנצפה. בספרו משווה הוק את הצמחים למכונות, וטענתו באשר לטחב או עובש שגדלים על צמחים אחרים היא כי תהליך זה קורה כאשר יש קלקול בצמח, בדומה לקלקול במכונה. הקטע הבא לקוח מתוך ספרו בו הוא משווה את הקלקול שמתרחש בצמח לקלקול במערכת ההפעלה של שעון (בתרגום חופשי):
תכנים מרכזיים שאינם נחלת כלל המכניסטים.
ניסוי.
אחד החידושים הגדולים של הפילוסופיה המכניסטית הוא נטישת סמכות הידע המסורתית והדרישה לכינון מחודש של הידע על בסיס הניסיון בלבד. אולם, בשונה ממה שהוגדר כניסיון עד כה, הניסיון החדש היה צריך להיות מעוגן בניסוי אמפירי ולא בניסוי מחשבתי היפותטי בלבד.
מידת חשיבותו של הניסוי היה שנוי במחלוקת בקרב הפילוסופים המכניסטים. דקארט והובס, אף על פי שסברו שהניסוי ראוי לא חשבו שיש לבסס עליו בלבד את כל הידע האנושי והשאירו מקום לידע אפריורי. לעומתם, בייקון, ולאחריו מי שהיה ראש האקדמיה המלכותית למדעים – סר רוברט בויל, תמכו בניסוי המדעי כמקור העיקרי לביסוס הידע המדעי. מי שהציב את המפעל המכניסטי הניסויי של בויל בראש חקירתו המדעית הוא סר אייזק ניוטון.
מתמטיזציה של הטבע.
אימוץ שיטת הניסוי האמפירי ככלי להשיג מידע על העולם עלה בקנה אחד עם מתמטיזציה של הטבע. כאשר אדם עורך ניסוי מחשבתי, תוצאות הניסוי לרוב אינן מדידות וברות השוואה לנתונים אחרים. אולם, ברגע שהניסוי מתקבל כמתודה העיקרית לגילוי האמת מתקבלים נתונים מספריים אשר ניתן לשלב בנוסחאות כוללות. בין המדענים שראו את עיקר עבודתם בניסוח חוקים מתמטיים לתופעות הטבעיות היו קפלר, בויל וכמובן את מי שהביא את תפיסת העולם המתמטית לשיאה – סר אייזק ניוטון.
חלק מהפילוסופים המכניסטים של המאה השבע עשרה האמינו כי ניתן לתאר את מבנהו היסודי של העולם בעזרת המתמטיקה, ואת תפיסתם הצדיקו בין השאר גם בעזרת כתבי הקודש, ובהם ספר חכמת שלמה בו נכתב – "במידה במספר ובמשקל הכל הכינות". למעשה, תפיסת עולם זו, על פיה הטבע "כתוב באותיות המתמטיקה" מיוחסת כבר לפיתגורס ולאפלטון, ובכל זאת, חידושם של הפילוסופים המכניסטים היה בחזרתם אל המסורת האפלטונית ונטישת ראיית העולם הביולוגית-אריסטוטלית.
אטומיזם.
התאוריות האטומיסטיות השתלבו היטב בפילוסופיה המכניסטית. על פי תאוריות אלו כל החומר מורכב מחלקיקים קטנים שאינם ניתנים לחלוקה. הסיבה לכך היא שהסברים אלו הצליחו להסביר כיצד אובייקט חומרי דוחף ומניע אובייקט אחר על ידי תנועת אטומים. אולם, גם עמדה זו הייתה שנויה במחלוקת, והיו פילוסופים כדוגמת דקארט שהתנגדו לאטומיזם וטענו כי היקום מורכב מחומר רציף לגמרי, משום שלהשקפתו בעולם מכניסטי שבו התפשטות במרחב היא תכונה ראשונית של החומר, לא ייתכן ואקום. אמנם גם דקארט דבר על חלקיקים המניעים זה את זה, אך כוונתו לא הייתה לאטומים (שאינם ניתנים לחלוקה) כי אם לחלקיקים הניתנים לחלוקה אינסופית.
דאיזם.
תפיסת העולם המכניסטית משתלבת היטב גם עם תפיסה דתית דאיסטית. על פי התפיסה הדאיסטית אלוהים ברא את העולם ומאז אינו מתערב בו כלל, כלומר - אין התגלות, נבואה או ניסים. במאה השבע עשרה תפיסת העולם הדאיסטית החלה להתפשט בקרב המשכילים, ובמיוחד בקרב מי שהאמין שהעולם פועל כמכונה. הסיבה לכך היא שאם העולם פועל כמכונה אין צורך באל שיתערב בו מכיוון שניתן להסביר הכל על ידי הבריאה הראשונית - "מתיחת קפיץ השעון" בלבד. אחד מהפילוסופים שלא קיבלו את תמונת העולם הדאיסטית הוא דקארט. הסיבה לכך שלא ניתן לייחס לדקארט תמונת עולם דאיסטית היא ההוכחה הראשונה שלו לקיום האל בהגיון השלישי של הספר הגיונות. על פי הוכחה זו ניתן לומר כי דקארט משמר בצורה מסוימת את ההתגלות הדתית מכיוון שלדעתו האל הוא שטבע בנו את האידיאה האובייקטיבית של האינסוף.
הוגים ראשונים ומרכזיים.
גליליאו.
בשנת 1609 בנה גלילאו טלסקופ בעל יחס הגדלה של 1:30. יחס זה נחשב עצום לאותה תקופה, כאשר הטלסקופ בעל יכולת ההגדלה הגבוהה ביותר עד לזה של גליליאו היה בעל יחס הגדלה של 1:3. בתצפיותיו דרך הטלסקופ גילה גלילאו מספר גילויים מרעישים אותם פרסם בספרו "השליח הכוכבי" היוצא לאור בשנת 1610. בספרו מפרסם גליליאו את תצפיותיו, ובהם זיהוי מכתשים על הירח, כתמים על השמש וגילוי ארבעת הירחים של צדק. תגלית מרעישה נוספת של גליליאו היא מספר הכוכבים החדשים שהוא מזהה בכל כיוון בעזרת הטלסקופ. מתצפיות אלו הסיק גליליאו כי הארץ אינה ניצבת במרכז היקום וכי העולם שמעל לגלגל הירח וזה שמתחתיו פועלים תחת חוקיות דומה. כלומר, על ידי הפיכתם של השמיים לנצפים ונגישים לידע האנושי, והגילוי כי גם הם עשויים חומר וברי שינוי כמו העולם שהיה נצפה עד כה, שבר גליליאו את הדיכוטומיה האריסטוטלית הישנה בין שמיים לארץ. על ידי ניפוץ דיכוטומיה זו פתח גליליאו את הפתח ליצירת חוקי טבע מוחלטים אשר חלים בכל מקום ובכל זמן.
חידוש נוסף של גליליאו הוא השימוש שעשה בניסויים על מנת להוכיח את טענותיו. עד תקופתו של גליליאו הניסויים אשר היו עושים על מנת להוכיח דבר היו ניסויי מחשבה. אולם, גליליאו לא הסתפק בניסויים אלו וביצע גם ניסויים אמפיריים. אומנם לא ברור אם אכן ביצע את ניסויי זריקת החפצים ממגדל פיזה (ככל הנראה לא) או את ניסויי גלגול הכדורים במדרון משופע, אולם ברור כי הוא הראשון המתייחס לניסוי המדעי כמקור לידע. ניסויים אלה של גליליאו הם המאפשרים לו לנסח את החוקיות המניעה אותם ניסוחים מתמטיים. הסיבה לכך היא שכל עוד הניסויים שבוצעו היו מחשבתיים בלבד לא ניתן היה למדוד את התוצאות ולנסח אותם באופן מתמטי. לעומת זאת, ברגע שתנאי הניסוי מבוקרים ומדידים נפתח הפתח למציאת חוקיות וניסוח מתמטי של חוקים. ניסוח עמדתו של גליליאו לגבי המתמטיקה מתמצא בדבריו כי "ספר הטבע נכתב באותיות הגאומטריה".
דקארט.
לאחר ניפוץ תמונת העולם האריסטוטלית שוררת מבוכה רבה בקרב המדענים והפילוסופים באשר לאפשרות כינונו של מדע חדש. אנשי המדע מחפשים את המתודה המדעית בעזרתה ניתן יהיה להימנע מטעויות ולקבוע מסמרות רק באמיתות בטוחות לחלוטין. הפילוסוף שמזוהה יותר מכל עם הניסיון ליצור מדע חדש ואף מצהיר כי זוהי כוונתו הוא הפילוסוף הצרפתי רנה דקארט.
בנוסף, יותר מכל פילוסוף אחר מזוהה דקארט עם הפילוסופיה המכניסטית. דקארט אימץ את תפיסת העולם המכניסטית ואף הקצין אותה על ידי הסבר מכניסטי לכל הפעולות של גוף האדם, אולם, בד בבד הוא גם הגביל תפיסת עולם זו רק לעולם הפיזיקאלי על מנת לשמור את נפש האדם מחוץ למנגנון המכניסטי. בספרו "הגיונות על הפילוסופיה הראשונית" קובע דקארט כי קיימת הפרדה מוחלטת בין הגוף ובין הנפש, כך שאף שהגוף נמצא בעולם הפיזי-מכניסטי, הנפש יכולה להתקיים בנפרד מהגוף על כן אין היא תלויה בו ואינה שבויה בכבלי המערכת המכניסטית. על פי דקארט האדם הוא היחיד אשר יש לו נפש הנמצאת מחוץ למנגנון המכניסטי, בעוד בעלי החיים הם יצורים חסרי נפש מכניסטיים לחלוטין - מעין רובוטים ביולוגיים.
המפנה הניוטוני.
לכאורה ניוטון הוא פילוסוף מכניסטי מן השורה הראשונה: ראשית, משום שהשתמש במתודת הניסוי כמקור עיקרי לתורתו, שנית, הוא הראשון שניסח תאוריה כוללת באשר לתנועת גופים החלה על כל מקום בחלל באופן שווה. אולם, דווקא ניוטון, הוא מי שמפקפק במוחלטותה של הפילוסופיה המכניסטית, ועל כן הוא גם מי שמחזיר הסברים "פנימיים" חזרה אל תוך הטבע. הסיבה לכך היא חוסר יכולתו של ניוטון לספק הסברים מכניים לתופעות כמו כוח המשיכה. כלומר, כאשר גילה ניוטון כוח קבוע שפועל על גופים בעלי מסה, מכיוון שלא היה יכול להצביע באופן אמפירי על קיומו, היה חייב לפקפק במתודה המכניסטית, ולשאול מדוע עלינו לקבל הסברים חומריים חיצוניים בלבד. ניוטון טען כי: