Предметом философии науки (термин введен Е. Дюрингом) является изучение развития научного знания в исторически изменяющемся контексте. Она ориентирована на анализ структуры и динамики знания конкретных дисциплин и поиск закономерностей между ними.
Философия науки начала развиваться в эпоху Нового времени (XVII–XIX вв.): оформление ее в самостоятельную отрасль знания произошло в сер. XIX в. в трудах позитивистов О. Конта, Дж. С. Милля, Г. Спенсера, которые объявили источником знания опыт и отождествили науку с философией, устранив из нее метафизику. В центре внимания т.н. первых позитивистов находилась проблема построения дисциплинарной структуры науки и разработка экспериментальных процедур, призванных обосновать научные утверждения на базе опытных (эмпирических) фактов.
С оформлением в кон. 19 в. второго позитивизма или эмпириокритицизма была предпринята попытка дать критический анализ и общую теорию опыта, не прибегая к гносеологическим предпосылкам. Его основоположники Р. Авенариус и Э. Мах обратили внимание на те области, где научная мысль наиболее подвержена ошибкам из-за нарушения “потока ощущений”, считавшегося источником научного знания.
На третьем, неопозитивистском этапе 1920-1930-х гг. представителями Венского кружка и Берлинской группы (М. Шлик, Р.Карнап, О. Нейрат, Г.Рейхенбах, К. Гемпель и др.) была предпринята попытка анализа языка науки. Они стремились прояснить отношение между эмпирическим и теоретическим уровнями знания на базе логики и устранить из науки «псевдонаучные» метафизические утверждения. Неопозитивистский принцип верификации предполагал, что любое научное утверждение можно свести к “протокольному предложению”, описывающему непосредственный опыт.
Постпозитивистский этап философии науки с середины 20 в. ознаменовался отказом от принципа верификации Венского кружка; его сменили представления о фальсифицируемости и условности знания (фаллибилизм), которое развивалось либо методом “проб и ошибок” (К. Поппер), либо путем “размножения” теорий (П. Фейерабенд). Вместо гипотезы о накоплении знания (кумулятивизм) была предложена идея конкуренции различных теорий или парадигм (Т. Кун). В итоге центр тяжести переместился из логики в сферу истории науки, сложилось более лояльное отношение к метафизике, началось размывание границ между различными дисциплинами.