Koska tiede tarjoaa tavan vastata kosmosia koskeviin kysymyksiin selkeällä, rationaalisella tavalla ja näyttöön sen tueksi, tarvitaan luotettava menettely parhaan tiedon saamiseksi. Tätä menettelyä kutsutaan yleisesti tieteelliseksi menetelmäksi ja se koostuu seuraavista kahdeksasta vaiheesta: havainnointi, kysymys a kysymys, tiedon kerääminen, hypoteesin muodostaminen, hypoteesin testaaminen, johtopäätösten tekeminen, raportointi ja arviointi.
Muinainen kreikkalainen Aristoteles ehdotti ensimmäisenä havainnointia ja mittaamista menetelmänä saada tietoa maailmasta. Seuraavina vuosisatoina ajattelijat tarkentavat näitä ideoita, erityisesti islamilaisen tutkijan Ibn al-Haythamin, joka kehitti tieteellisen menetelmän varhainen muoto ja Galileo, joka korosti muuttujien testaamisen merkitystä vuonna 2007 kokeita.
Tieteellisen menetelmän ensimmäinen vaihe on ilmiön havainnointi, joka johtaa toiseen vaiheeseen: kysymykseen miksi kyseinen ilmiö tapahtuu. Kerättyään riittävän määrän sopivia tietoja käsillä olevasta aiheesta voidaan muotoilla hypoteesi (koulutettu arvaus).
Hypoteesi on sitten testattava suorittamalla kokeilu, jonka pitäisi osoittaa, onko arvaus totta vai väärä. Kokeilu on toistettava useita kertoja muuttujien huomioon ottamiseksi varmistaakseen, että kaikki saadut tiedot ovat tarkkoja.
Vasta kun saadut tiedot on analysoitu, voidaan tehdä johtopäätös. Vaikka johtopäätös olisi tehty, siitä tulisi raportoida, minkä jälkeen johtopäätös on arvioitava viimeistään mahdollisten virheiden etsiminen menettelyssä ja jatkokysymyksen määrittäminen saadaksesi lisätietoja ilmiö.
Joskus ilmiön jatkuva tarkastelu uusien havaintojen ja kokeiden avulla voi johtaa teorian kehittäminen, jota voidaan soveltaa muilla etuyhteydettömillä aloilla, mutta jota voidaan muuttaa, jos saadaan uutta näyttöä pinnoille. Teoriasta voi tulla laki, kun se on yleismaailmallinen eikä sitä voida muuttaa ajan myötä.