新科学対話
ガリレオは本書で取り上げられることになる物体の運動に関して、長年研究を続けていた。ピサ大学教授時代(1589年~1592年)には、生前に出版はされなかったが、『運動について』という著作を記している。そして1610年には運動論の論考を書くことを公表し、この時点で相当量の手稿があったとされている。しかし、同時期の1609年、ガリレオは望遠鏡による天体観測を始めたため、この後しばらくは運動論より天文学のほうに主力を注ぐようになった。
ガリレオが本書の執筆にとりかかったのは1633年である。同年の6月22日、ガリレオの2度目の宗教裁判が決着し、ガリレオは7月1日にローマからシエーナに移されている。本書の原稿はシエーナで書き始められた。
1633年12月、ガリレオはアルチェトリの別荘に移った。1635年5月には「第1日」と「第2日」にあたる箇所は完成しており、6月に書いた手紙では、本書は4日間の対話構成になることを表明している。しかし、イタリア国内ではガリレオの本を出版することが禁止されていたため、国外で出版する必要があった。ガリレオは友人の協力のもと出版元を探し、そして、パリの友人ディオダティ(Elia Diodati)の紹介で、オランダの出版業者ルイス・エルゼヴィル(英語版)と知り合うことができた。1636年5月にはエルゼヴィルが再びアルチェトリを訪れ、ガリレオと本書の出版に合意した。ガリレオはすでに完成していた「第1日」と「第2日」を写し、ヴェネティアの友人ミカンツィオ(Fulgenzio Micanzio)に渡した。さらに8月には「第3日」を郵送した。
本書の献辞にその名が書かれているノアイユ伯は、1636年10月、ローマからフランスへの帰り道に、ガリレオに会いたいとを切に願った。