Прежде всего необходимо четко различать нижеследующее: 1) экспериментирование вообще как вид познавательной деятельности, т.е. как особую поисковую активность. Целью такой активности, во многом спонтанной, неупорядоченной, иногда включающей игровые моменты, являются испытание и расширение собственных возможностей, общая «разведка» и освоение природной среды. Ярким примером такой когнитивно-исследовательской деятельности служат игровые манипуляции, которые проводят дети с незнакомым предметом; это феномен, хорошо изученный в психологической науке. Конечно, такого рода экспериментирование было присуще человеку во все исторические эпохи. Так, историки говорят о существовании неких зачатков экспериментирования в античной науке (в военном деле, в механике) и в Средние века (например, в оптике). Но лишь в эпоху Возрождения и с началом Нового времени поисковая экспериментальная деятельность достигает высокой степени активности; интересно, что вначале это происходит в большей степени в искусстве, чем в научном познании (впрочем, в ту пору наука и искусство еще не разъединялись, а скорее, согласовывались друг с другом). Показательным примером здесь являются поиски и достижения итальянских художников Возрождения в области перспективы или длительный процесс экспериментирования в музыке в XVI-XVII вв. по созданию равномерных интервальных соотношений музыкального строя;
2) научный эксперимент как осознанный методологический принцип.
Формирующийся в начале Научного времени экспериментальный подход становится основой нового естествознания вообще. Заслуга в разработке эксперимента как основы научной методологии принадлежит прежде всего Галилео Галилею (1564-1642), который в конце XVI в. соединил экспериментальный подход с математическим мышлением и дал первое теоретическое осмысление этого методологического принципа. Современник Г. Галилея Фрэнсис Бэкон (1561-1626) дал развернутое изложение экспериментального метода как программы создания новой науки. С начала Нового времени, с периода, называемого научной революцией XVI—XVII вв., экспериментальное естествознание становится символом науки вообще, образцом научного метода. До наших дней экспериментальный подход занимает ведущую позицию в эмпирических науках.