I 1686 kom («Konversasjon om en mangfold av verdener»), en fiktiv dialog mellom en velutdannet mann og en interessert adelig dame og hennes datter. I boka populariserer Fontenelle vitenskapelige observasjoner og fortolkninger lagt fram av astronomene Nikolaus Kopernikus, Galileo Galilei og Johannes Kepler, dessuten også av filosofen René Descartes. Fontenelle utelukker ikke at kan finnes planeter med intelligente vesener, noe som falt den katolske kirka tungt for brystet. Selv om kirka satte verket på forbudslista som uforenlig med det ptolemaiske verdensbilde, kom den i flere opplag. I likhet med så mange av sine samtidige landsmenn forble Fontenelle tro mot René Descartes' kartesiske fysikk, selv etter at Isaac Newtons arbeider hadde gjort den foreldet, og så sent som i (1752) støttet Fontenelle Descartes' «virvelteori» fra 1644, en forlengst utdatert mekanisk gravitasjonsteori.