《關於兩種新科學的對話》的書稿完成後，伽利略知道他的任何著作都不可能在意大利得到出版許可。而沒有出版許可的手稿在意大利是沒有任何書商敢於出版的。所以他隻得把這一著作的手稿托朋友秘密帶往國外，最後才得以於1638年在荷蘭的阿姆斯特丹出版。
1637年，伽利略完成《關於兩種新科學的對話》書稿時，已感覺到閱讀十分困難，不久，他的左眼失明了。右眼也隻剩下微弱的視力，如果不迅速醫治，也難免完全失明。可是，正值隆冬季節，醫生們都不肯到阿塞特裏來出診。因此伽利略寫信給教會法庭，請求準許他前去佛羅倫薩就醫，幾位朋友也從中說情。最後他得到了許可。於是伽利略前往佛羅倫薩醫治眼病，但是時間的拖延已使醫生無能為力了。1638年當印成的《關於兩種新科學的對話》送到他手裏時，他已經看不見一個字。伽利略深情地撫摸著心愛的著作，用冰冷的雙唇吻了幾下，流出了歡樂的淚水。
伽利略雙目失明後，又回到阿塞特裏鄉下的家裏，由他的管家和一個傭人照料他的生活。
1638年底的一天，一位不速之客來拜訪伽利略，提出一個請求：“老師，我可以住在這裏照顧您嗎？我隻希望聽您講講您的新科學。”這是伽利略舊日的學生維維安尼。孤獨寂寞的伽利略慨然允諾了他的誠懇請求。於是維維安尼就搬來與伽利略一起生活和學習，同時做伽利略的文書。幾年後，維維安尼寫出了伽利略的第一部長篇傳記。由於伽利略在最後幾年中向他訴說了自己的生活軼事，因而使這部書具有特殊的價值。1641年，伽利略的另一個得意門生托裏拆利，也加入了這個家庭。他同時還帶來了不少信息。如《關於兩種新科學的對話》一書，在世界科學界引起了極大的反響。伽利略聽了，心裏異常興奮。
伽利略與他的兩名得意門生一起度過了生命的最後一段時光。他們每天在一起散步，談話，討論問題。他們的談話總是離不開科學與發明。托裏拆利提出空氣溫度計和它的不足之處，伽利略提出了改進意見。後來，托裏拆利在此基礎上發明了水銀氣壓計，成為著名的發明家。維維安尼後來也成為一位著名數學家。
這年冬天，伽利略染上寒熱病，病情異常嚴重，數日臥床不起。對於這位飽經憂患、風燭殘年的老人，死神已經臨近。臨終前，伽利略把自己尚未完成的科學研究設想，口授給托裏拆利，後經托時裏拆利加工整理，作為《對話》的附篇流傳後世。
1642年1月8日淩晨4時，伽利略，這位為科學、為真理而戰鬥一生的偉大戰士、科學巨匠懷抱著他最心愛的著作《關於兩種新科學的對話》，安詳地停止了呼吸。一顆科學巨星隕落了。他在離開人世的前夕還重複了他以前常說的一句話：“追求科學需要特殊的勇氣！”其實，這也正是他為科學而英勇奮鬥的一生的真實寫照。
伽利略與世長辭了，但是這位科學巨匠的輝煌業績卻永垂科學史冊。他的不朽英名卻將與天地共存，與日月同輝。