Rangaku
Beberapa dari ilmuwan rangaku generasi pertama berperan dalam memperkenalkan teori-teori fisika asal abad ke-17 di Jepang. Setelah baru saja selesai belajar tata bahasa Belanda, penerjemah bernama Shizuki Tadao menerjemahkan edisi bahasa Belanda, dari "Introductio ad Veram Physicam" karangan ilmuwan Inggris John Keil. Buku berisi penjelasan teori Newton tersebut
diterbitkan tahun 1798 dengan judul. Shizuki menciptakan sendiri sejumlah istilah sains yang beberapa di antaranya masih dipakai hingga kini: "jryoku" untuk gravitasi, "inryoku" untuk gaya tarik menarik, "enshinryoku" untuk daya sentrifugal, dan untuk titik pusat gravitasi. Ilmuwan rangaku bernama Hoashi Banri menerbitkan buku panduan fisika tahun 1810,. Buku tersebut ditulisnya
dari 13 judul buku-buku berbahasa Belanda, namun pengetahuan bahasa Belanda Hoashi Banri hanya didapat dari sebuah kamus bahasa Belanda-Jepang.
Eksperimen listrik sangat populer sekitar tahun 1770. Setelah penemuan stoples Leiden pada 1745 oleh Pieter van Musschenbroek, pembangkit elektrostatik yang serupa didatangkan dari Belanda sekitar tahun 1770 oleh Hiraga Gennai. Elektrostatik dihasilkan pergesekan sebuah tabung gelas dengan batang berlapiskan emas, dan timbul berbagai efek listrik. Stoples serupa ditiru dan diubah oleh orang Jepang, dan
disebut. Seperti halnya di Eropa, alat percobaan seperti ini hanya dipakai sebagai pemuas rasa ingin tahu. Dalam buku "Berbagai Kisah Orang Belanda", elekiter dijelaskan sebagai mesin yang bisa membuat kilatan listrik keluar dari tubuh manusia, dan bermanfaat untuk mengobati bagian tubuh yang sakit. Elekiter laku dijual di berbagai toko barang-barang aneh.
Mesin-mesin listrik lainnya dibuat berdasarkan prinsip elekiter, di antaranya dibuat oleh penemu Jepang bernama Sakuma Shzan.
Buku mengenai listrik diterbitkan pertama kali di Jepang adalah karya pengarang Hashimoto Muneyoshi. Buku terbitan tahun 1811 ini menjelaskan sejumlah fenomena listrik, seperti eksperimen dengan pembangkit listrik, konduktivitas melalui tubuh manusia, dan eksperimen Benjamin Franklin pada tahun 1750 mengenai petir.
Udagawa Yan pada 1840 menerbitkan buku yang diambilnya dari berbagai buku-buku ilmiah berbahasa Belanda. Buku tersebut berisi sejumlah besar ilmu pengetahuan dari Barat. Sebagian besar dari isi yang diterjemahkannya dari bahasa Belanda, kemungkinan memakai buku "Elements of Experimental Chemistry" karya William Henry sebagai buku sumber. Secara mendetail, Udagawa menjelaskan prinsip
baterai ciptaan Volta pada tahun 1800. Udagawa sudah membuat baterai sendiri sejak 1831 dan dipakainya dalam berbagai percobaan, termasuk untuk keperluan pengobatan karena orang pada zaman itu percaya listrik dapat mengobati penyakit.
Dalam buku karangannya, Udagawa adalah ilmuwan pertama di Jepang yang menulis secara mendetail tentang penemuan dan teori Lavoisier. Ia melakukan sejumlah percobaan ilmiah dan menciptakan sejumlah istilah sains yang baru; beberapa di antaranya masih dipakai hingga kini, misalnya: untuk oksidasi, untuk redoks, untuk saturasi, dan untuk unsur.
Teleskop pertama yang dimiliki orang Jepang adalah teleskop yang diberikan John Saris sebagai hadiah untuk Tokugawa Ieyasu pada tahun 1614. Ketika itu, Saris datang ke Jepang ditemani William Adams dalam misi untuk membuka perdagangan antara Inggris dan Jepang. Pada waktu itu teleskop adalah barang penemuan baru. Teleskop adalah hasil ciptaan Hans Lippershey, enam tahun
sebelumnya pada 1608. Teleskop pembias populer di kalangan atas pada zaman Edo untuk sekadar melihat-lihat atau meneropong bintang.
Setelah tahun 1640, orang Belanda terus mengajari orang Jepang tentang perkembangan teknologi teleskop. Pada 1831, Kunitomo Ikkansai (mantan pandai besi pembuat senjata) menghabiskan beberapa bulan di Edo untuk mempelajari barang-barang baru dari Belanda. Ciptaan Kunitomo dari hasil belajar di Edo adalah teleskop reflektor yang termasuk jenis gregorius. Teleskop buatan Kunitomo
memiliki pembesaran maksimal 60 kali, dan memungkinkan dirinya mempelajari bintik matahari dan topografi Bulan. Empat dari teleskop buatan Kunitomo masih tersisa hingga sekarang.
Di Eropa, mikroskop sudah dikenal sejak abad ke-17, namun tidak diketahui kapan saat mikroskop pertama kali tiba di Jepang. Penjelasan lengkap tentang mikroskop dimuat dalam buku dan buku "Berbagai Kisah Orang Belanda" terbitan 1787. Walaupun mikroskop digunakan orang Eropa untuk mengamati organisme ukuran mikro, orang Jepang senang menggunakannya untuk mengamati serangga berukuran kecil, dan hasilnya berupa buku-buku berisi pemerian tentang serangga secara mendetail.
Bentuk awal proyektor slide yang disebut lentera ajaib ("magic lanterns") pertama kali dijelaskan oleh Athanasius Kircher pada 1671. Setelah tiba di Jepang, alat ini menjadi tontonan yang populer pada abad ke-18. Mekanisme lentera ajaib disebut yang dijelaskan dengan memakai gambar teknik dalam buku berjudul pada tahun 1779.
Karakuri adalah sebutan untuk boneka mekanik Jepang asal abad ke-18 dan abad ke-19. Istilah "karakuri" berarti "alat" dan berarti "alat mekanik" atau "alat untuk menipu orang". Otomat produk Barat ditiru dan diadaptasi orang Jepang yang mengenal teori mekanisme dari Descartes serta cerita tentang Friedrich II dari Prusia yang senang bermain otomat dan miniatur permainan perang.
Orang Jepang membuat banyak sekali boneka karakuri yang sebagian besar dibuat sebagai mainan, mulai dari karakuri yang bisa menyajikan teh hingga karakuri yang bisa memanah. Karakuri digerakkan oleh tenaga pegas seperti mesin jam. Misionaris Yesuit atau pedagang Belanda memperkenalkan jam mekanis kepada orang Jepang pada abad ke-16. Jam-jam tersebut termasuk jam model lentera yang dibuat dari kuningan atau
besi. Mesin jam memakai teknologi "escapement" tipe "verge escapement" yang terbilang primitif. Model jam pada waktu itu ditiru dalam bentuk "wadokei" produksi Jepang.
Sebelum Jepang menjalankan politik isolasi pada tahun 1641, jam-jam Eropa yang diproduksi pada masa itu belum memakai pendulum atau pegas imbang. Oleh karena itu, teknologi pendulum dan pegas imbang belum dikenal oleh perajin jam di Jepang ketika dimulainya politik isolasi tahun 1641. Setelah mengadakan kontak dengan orang Belanda di Dejima, perajin jam di Jepang membuat mekanisme jam yang ditiru mereka dari jam
yang dibawa orang Belanda. Keahlian membuat jam yang dimiliki orang Jepang memungkinkan perajin jam di Jepang membuat jam abadi pada tahun 1850. Perancang jam tersebut bernama Hisashige Tanaka, pendiri perusahaan yang sekarang dikenal sebagai Toshiba.
Mekanisme pompa udara menjadi populer di Eropa dari sekitar 1660 setelah Robert Boyle mengumumkan hasil percobaannya. Di Jepang, penjelasan pertama tentang pompa vakum dimuat dalam buku karya Aoji Rins tahun 1825. Udagawa Shinsai menulis tentang pompa bertekanan dalam terbitan 1834. Dalam buku-buku tersebut dijelaskan tentang pentingnya udara untuk bernapas makhluk hidup dan pembakaran, contoh
diberikan dengan meletakkan sebuah lampu atau sebuah pompa kecil di ruang hampa. Mereka juga berusaha menghitung tekanan dan kerapatan udara.
Diketahuinya prinsip pompa memungkinkan Kunitomo Ikkansai memproduksi sendiri senapan angin. Kunitomo pernah diminta memeriksa dan memperbaiki mekanisme beberapa pucuk senapan angin hadiah untuk shogun di Edo. Kunitomo menciptakan lampu minyak yang idenya diambil dari mekanisme senapan angin. Lampu yang diberinya nama tersebut, minyaknya mengalir terus karena dipompa.
Kunitomo juga menciptakan sejumlah alat-alat pertanian, misalnya pompa besar berpenggerak sapi yang dipakai dalam sistem irigasi.
Penerbangan balon udara panas pertama oleh Montgolfier bersaudara pada tahun 1873 dilaporkan kurang dari empat tahun kemudian oleh orang Belanda di Dejima, dan dimuat dalam buku "Berbagai Kisah Orang Belanda" terbitan tahun 1787.