萬曆三十二年（1604），徐光啟考中了進士，成為翰林院的庶吉士。他原以為可以施展抱負、報效朝廷了，但當時的萬曆皇帝沉湎於酒色，根本不理朝政，對於徐光啟上疏提出的改革意見不聞不理。於是，徐光啟便和當時已獲準在北京傳教的利瑪竇密切往來，他們合作翻譯了歐幾裏德的《幾何原本》、《泰西水法》等科學著作，介紹了西方的科學知識。但徐光啟最重要的貢獻還是他編寫的《農政全書》。該書共六十卷，六十多萬字，書中用科學的方法對農事、農器等農業生產問題，以及生產技術、農業政策、製度和病蟲害防治等都做了全麵的論述。為了寫作《農政全書》，徐光啟花費了幾十年的心血，刻苦鑽研、親身實踐，總結了中國曆代農業技術經驗，反映了明代農業方方麵麵的最新發展，因此，這部農書可稱得上是一部集我國古代農業科學之大成又吸收了西方科技知識的珍貴的科學著作。
醫藥學方麵的集大成者則是李時珍的《本草綱目》了。李時珍，字東璧，湖廣蘄州（今湖北蘄春）人。他家世代行醫，李時珍從小就受此熏陶，喜愛讀醫書。他曾三次參加鄉試都未中，就決心繼承家學，一心學醫了。在行醫的過程中，他發現很多藥學書中有很多錯誤，有的分類混亂，有的遺漏了藥品，特別是其中許多有毒性藥品，竟被認為可以“久服延年”，這勢必遺禍無窮。於是，他決心重新編纂一部本草書籍。嘉靖三十一年（1552），三十四歲的李時珍開始潛心編著《本草綱目》。為了避免錯誤，寫好這部書，李時珍穿上草鞋，背起藥筐，在徒弟龐憲、兒子建元的伴隨下，遠涉深山曠野，遍訪名醫宿儒，搜求民間驗方，觀察和收集藥物標本，描摹圖像。每到一地，李時珍就虛心地向當地人請教，那些采藥的、種田的、捕魚的、打獵的人也都熱情地幫助他了解各種各樣的藥物。比如芸苔，是一種常用藥。但它究竟長什麼樣？《神農本草經》中說得不明白，各家注釋也搞不清楚。李時珍就是在一位種菜老人的指點下觀察了實物，才知道芸苔原來就是油菜。還有一種蘄蛇，它在治療風痹、驚搐等疾病時有特效，但這種蛇很少見，平時蛇販子販賣的多是假的，李時珍為了能親眼觀察蘄蛇，就請捕蛇人帶他上山。捕蛇的人告訴他，蘄蛇牙尖有劇毒，人一旦被咬傷，就要立即截肢，否則就會中毒而死。但李時珍置危險於度外，堅持上山。在捕蛇人的幫助下，終於親眼看見了蘄蛇，並看到了捕蛇、製蛇的全過程。由於有這樣切實的調查，李時珍的《本草綱目》對藥物的描寫簡明準確，而且還對前人的藥物研究作了總結，把我國藥物學研究提高到新的階段，曾經被達爾文引用，至今仍為世人矚目。
宋應星，字長庚，江西奉新人。他二十八歲時考中舉人，但在會試中五次都不中，於是放棄了科考，轉而投入對實際的生產技術的研究。明代的手工業門類齊全，發展規模和技術水平都超過前代。宋應星經過對生產實踐的實際調查，著手編寫了一部全麵係統介紹我國古代農業和手工業生產技術和經驗的巨著——《天工開物》。全書分三編，十八卷，內容涵蓋農作、農業機械、製鹽、榨油、養蠶、紡織、五金、陶瓷、采礦、造紙、兵器等，更可貴的是收集了很多生產過程和技術設備的重要數據，還配有123幅插圖。《天工開物》刊行後，很快被日本翻刻，後又被譯成多國文字，影響極大。它的法文譯者儒蓮稱讚此書為“技術百科全書”。
最後，還有一位奇人，他著就了一本奇書。他就是在我國地理學上作出突出貢獻的徐霞客。徐霞客，名宏祖，字振之，別號霞客，南直隸江陰（今江蘇江陰）人。出身在官宦富貴之家，自幼受到良好的家庭教育。家中藏書豐富，使他從小就能博覽古今書籍，而他也聰明過人，過目不忘，下筆成章。但畢竟出身世家，青年時的徐霞客也曾走過科舉之路，然而仕途的大門沒有向他打開。幾次應舉失敗之後，徐霞客下定決心掙脫科舉的枷鎖，重新埋頭於他真正感興趣的書籍之中，而他越來越被書上所描繪的壯麗山河所吸引，同時也發現前人所寫的地理書中，由於缺乏實地勘察，存在很多錯誤，於是，他決心用自己的雙腳踏遍祖國山川，實地考察，去探索大自然的奧秘。徐霞客的理想得到母親王夫人的讚許和大力支持，她鼓勵兒子“好男兒誌在四方”，在徐霞客初次出遊時，特地為他縫製了“遠遊冠”，還曾在自己七十三歲高齡時陪同兒子一起遊曆了荊溪、句曲（今江蘇宜興一帶）。每次徐霞客考察歸來，給母親和親朋講自己的所見所聞、各地風土人情以及靈怪驚險之舉時，別人都嚇得說不出話來，母親卻總是聽得津津有昧，發出朗朗笑聲。