１６３４年１月初，伽利略終於在一個淒風苦雨的日子裏見到了形毀骨立的女兒。伽利略的眼淚再也忍不住了，他想到自己沒有照顧好女兒，又因自己的罪過使女兒受到如此之折磨，他緊緊地抱住女兒，許久說不出話來。
看到了父親，維吉妮婭蒼白的臉上露出了一點點微笑。可是她慘白的嘴唇上已經有了死神的印鑒。父女倆輕聲談述了很多事情，親情溫暖著維吉妮婭，但卻留不住她匆匆的腳步，就在父女相見後不久，４月２日，伽利略的長女維吉妮婭撒手人世。
這對暮年的伽利略來說是一個殘酷的打擊，他很長時間也無法恢複過來。二女兒從來沒有給過伽利略絲毫的安慰和溫暖，而兒子文森佐也隻會盡力搜刮父親的錢財，隻有在他得到實惠以後，他才會對伽利略說出一些幹幹巴巴的、形式上的“安慰”的話。
伽利略猶如一盞殘燈在黑暗中釋放著自己最後的一點光。
地中海刮過來的暖風將大地的萬紫千紅喚醒，伽利略的心情也隨著大地回春而漸漸從痛苦中平複過來。
有一天，他在溫暖的陽光下散步，記起了他曾經常常告誡學生的一句名言：
“無論寒暑，無論遠近，終其一生，鍥而不舍。”
伽利略的心悸動起來，他感到生命的活力在複蘇，他感到無法名狀的興奮。他想起了皮可羅米尼大主教曾經的激勵。既然不可以再寫天文學方麵的書了，那麼可以寫以前研究過的運動學，這個題目應該是安全的，絕對不會觸犯教會的禁令。
伽利略在錫耶納居住的時候，已經開始構思《關於兩種新科學的論述和證明》，這本書簡稱為《新科學》，但後來女兒去世讓伽利略悲痛不已，因而輟筆了。
１６３５年，給他帶來災難的《對話》由奧地利的曆史學家伯奈格譯成了拉丁文出版，成了世界性的名著，這一消息給正在寫《新科學》的伽利略以鼓舞和動力。１６３５年一年《新科學》的前半部脫稿了。
但是，羅馬教皇宗教裁判所曾經宣布過，任何時候都不準出版和再版伽利略的著作或者由他編輯的著作。有一位叫麥肯齊歐的學者向威尼斯宗教裁判所申請出版與神學毫不相幹的伽利略的書，但是遭到了斷然拒絕。我們可以看到，連相對說來比較自由、敢於違背羅馬指令的威尼斯，對羅馬教皇的命令都如此噤若寒蟬，如此可知，想要出版《新科學》真是難於上青天啊！伽利略知道這些情況之後，不禁為自己新書的出版而擔憂起來。許多人為《新科學》的出版而出謀劃策。在狄奧達的建議下，曾經出版了《致克麗絲蒂娜的信》和《對話》的荷蘭埃勒威爾家族表示，可以考慮出版《新科學》。不久以後，路易斯·埃勒威爾到阿聖翠山莊親自拜訪了伽利略，他決定出版伽利略的這部著作。
１６３７年，伽利略終於在曆時３年之後的７３歲高齡時，寫完他一生最後一本巨著《新科學》。１６３８年，《新科學》一書在荷蘭萊頓正式出版了。
羅馬教會當然會向伽利略詢問此事，但伽利略回答說：“這本書的出版我全然不知。我知道的隻是有幾位科學家曾經看過我的手稿。”
這種搪塞顯然是蒙混不過去的，但是由於這時羅馬教會正疲於應付敵國的進攻，因而也就無暇細查伽利略的事情，而且，《新科學》中確實沒有任何違禁之處，因而這件事也就不了了之了。
然而，不幸還是沒有放過伽利略，由於寫書勞累過度，伽利略在出書後的幾個月就雙目失明了。雙目失明並沒有給伽利略帶來黑暗，更沒有給他帶來絕望，他仍把自己的生活安排得井井有條。
伽利略的學生卡斯特利為老師的失明感到無限哀痛。