Nel 1592, per interessamento di Guidobaldo del Monte, ottiene un contratto triennale all'Università di Pisa, ma il lavoro non lo soddisfa. Dop la morte del padre si trasferisce a Padova, dove si tratterrà dal 1592 al 1610, come professore di "matematiche": inizialmente insegna Fortificazioni. Dei suoi corsi di Fortificazioni restano alcune trascrizioni delle lezioni a cura di alcuni suoi allievi. Indi insegna Meccanica, e a seguito di queste esperienze didattiche, rinnovando la disciplina del suo maestro, pubblica il libro: Le mecaniche (1599). Durante gli anni al servizio della Serenissima si impegna anche a risolvere importanti questioni pratiche di immediata utilità civile e militare. Nel 1606 pubblica Le operazioni del compasso geometrico e militare.
Nel 1638 pubblicherà i Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attenenti alla mecanica & i movimenti locali in cui appaiono importanti considerazioni intorino a una scienza della meccanica ormai completamente rinnovata. Questo il famoso passo in cui si argomenta sulla resistenza dei materiali e sulla non linearità dei fenomeni fisici.
"Or vegghino come dalle cose sin qui dimostrate apertamente si raccoglie l'impossibilità del poter non solamente l'arte, ma la natura stessa, crescer le sue macchine a vastità immensa: sì che impossibil sarebbe fabbricar navilii, palazzi o templi vastissimi, li cui remi, antenne, travamenti, catene di ferro, ed in somma le altre lor parti, consistessero; come anco non potrebbe la natura far alberi di smisurata grandezza, poiché i rami loro, gravati dal proprio peso, finalmente si fiaccherebbero; e parimente sarebbe impossibile far strutture di ossa per uomini, cavalli o altri animali, che potessero sussistere e far proporzionatamente gli uffizii loro, mentre tali animali si dovesser agumentare ad altezze immense, se già non si togliesse materia molto più dura e resistente della consueta, o non si deformassero tali ossi, sproporzionatamente ingrossandogli, onde poi la figura ed aspetto dell'animale ne riuscisse mostruosamente grosso: il che forse fu avvertito dal mio accortissimo Poeta, mentre descrivendo un grandissimo gigante disse:
"Non si può compatir quanto sia lungo,
Sì smisuratamente è tutto grosso.
"E per un breve esempio di questo che dico, disegnai già la figura di un osso allungato solamente tre volte, ed ingrossato con tal proporzione, che potesse nel suo animale grande far l'uffizio proporzionato a quel dell'osso minore nell'animal più piccolo, e le figure son queste: dove vedete sproporzionata figura che diviene quella dell'osso ingrandito. Dal che è manifesto, che chi volesse mantener in un vastissimo gigante le proporzioni che hanno le membra in un uomo ordinario, bisognerebbe o trovar materia molto più dura e resistente, per formarne l'ossa, o vero ammettere che la robustezza sua fusse a proporzione assai più fiacca che ne gli uomini di statura mediocre; altrimente, crescendogli a smisurata altezza, si vedrebbono dal proprio peso opprimere e cadere. Dove che, all'incontro, si vede, nel diminuire i corpi non si diminuir con la medesima proporzione le forze, anzi ne i minimi crescer la gagliardia con proporzion maggiore: onde io credo che un piccolo cane porterebbe addosso due o tre cani eguali a sé, ma non penso già che un cavallo portasse né anco un solo cavallo, a se stesso eguale.
Delle opere segnate in grassetto è disponibile un e_book sul sito Liber-Liber.
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