I et lengre kapittel om «Sannsynlighet» (VIII, avsnitt 47–72) tar Popper for seg statistiske sammenhenger i naturen, og hvordan disse kan testes vitenskapelig. Han viser at statistiske teorier i utgangspunktet verken er verifiserbare eller falsifiserbare (fordi verken eksistens- eller allutsagn kan avledes fra statistiske teorier). Hans løsningsforslag er å gjøre statistiske teorier falsifiserbare gjennom en metodologisk overenskomst om å anse teorien som falsifisert hvis en observert sekvens har en veldig liten sannsynlighet gitt at teorien er sann (der verdien som tilsvarer en «veldig liten sannsynlighet» er opp til forskersamfunnet, men må spesifiseres før testen gjennomføres).