众所周知，费耶阿本德虽然被公认是历史主义学派的代表人物，而他的历史主义思想却与库恩等人的历史主义含义大相径庭。其基本区别是：尽管库恩等同样是以科学史为研究对象，认为科学是一个不断演变更替的动态过程，不是一种凝固的静态结构，应该通过丰富的科学史料和详尽的案例分析来概括总结科学方法论、认识论、科学的性质、结构及其发展演化规律，但是他们在研究科学史时，运用的方法却没有超出形式逻辑的思维方式。而费耶阿本德则不同，他已经认识到不能再将科学史仅仅作为单纯的研究对象，而要把任何一个科学问题都提到一定的历史范围来分析和处理。任何问题只要放进不同的历史环境都会产生完全不同的结果，因此谁如果忘记该问题发生的历史条件和知识背景，他就不可能得出正确结论。那么在费耶阿本德的眼里，科学史究竟是怎样的一种状态或模式呢？
一、一部非逻辑和多因素作用的历史
在费耶阿本德看来，整个科学史如同人类史一样，是最优秀的科学史家和科学哲学家都难以想象的那样丰富多彩，那样充满机敏、智慧和生气，那样的离奇古怪和难以捉摸。整个科学史都是由无数个人的意识、意志、热情、想象以及其他一切精神活动或社会活动共同支配的。正是从这种认识出发，费耶阿本德才批判了过去一些科学哲学家把科学史简单化、孤立化、静止化和片面化的形而上学的倾向与做法。他说，科学史是充满复杂、混乱和错误的。一件事物的创造和对该事物的一种正确观念的充分理解的创造常常处于同一过程，而且这一过程不结束，它们是不能分开的。这个过程不是，也不可能是由一个完全确定的研究纲领或理性逻辑来指引的，它包含着各种可能的研究纲领实现的条件，指导这个创造过程的东西宁可说是一种含糊的冲动、兴趣和热情。先是这种热情产生具体行为，继而是行为反过来又创造环境和解释过程成为“理性过程”所必须的思想观念。
费耶阿本德说：“从伽利略时代到20世纪，哥白尼观点的发展就是我想描述的这种形势的一个完美的例子。人们先是从一种强烈的信念开始，这个信念与当代的理性和经验背道而驰，而在同样是非理性的其他信念中却得到支持，然后开辟了新的研究方向，创造了新型的仪器，‘证据’也以新的形式与理性相关，直到产生一种思想体系，其丰富程度足以对其他任何特殊部分提供独立的论据，而且是易变的，只要需要这些论据，就足以发现它们。”[1](P26)但是这种曲折复杂的过程并不是一种零乱分散的孤立事件的堆积和偶然思想的展示与延伸。无论是整个科学发展史，还是某一具体学科或理论，甚至具体概念的发展都是各种条件和因素紧密联系、相互作用的结果。
既然整个科学史中的各种因素、条件，乃至各种人物共同构成了一个不可分割的相互作用的过程，它们都对科学认识作出了贡献，那么要勾绘出科学发展演化的完整模式或基本轮廓，就不能只把注意力集中到纯粹的科学理论、科学概念的发展主线上，或者人类认识史的某个特殊阶段上，或者某些突出的科学家身上；而要从人类最原始的活动、启蒙观念和思维方式开始，不能人为地割断历史。比如“地动说”，并不是哥白尼个人的天才发明，而是早在古希腊时代就由毕达哥拉斯派的阿利斯塔克提出。只是由于这种见解与人们的日常经验和直观不相符合，它才被人们反对和遗忘。在被另一种相反的见解排斥长达2000多年之后，才在哥白尼时代再次复兴。“地动说”的复活并不是因为哥白尼拥有某些新的重大发现，而是基于哥白尼对阿利斯塔克的“中心火学说”的坚定信念；基于对毕达哥拉斯派所宣传的“宇宙的中心不是地球，而是太阳，地球只是环太阳而行的星星之一”的观念的好奇心。
从阿利斯塔克到哥白尼的2000多年间，由于人们对亚里士多德和托勒密体系的无限信仰，其间虽然也不时有少数人怯生生地反对亚里士多德的主张，响应阿利斯塔克的“地动”主张，但是由于强大的宗教势力和人们的日常经验将其抬高到神圣不可侵犯的地位，因而使日心说的主张一直没有市场。由于哥白尼率先基于好奇心而引起的对研究地动说的向往，才导致他把毕生精力都献身于这一学说。因此没有古希腊哲学家大胆离奇、模糊不清的幻想，是不会发生哥白尼革命的。从这个意义上讲，哥白尼革命并不是基于托勒密体系日益增多的反常，最后由量变引起质变的结果，主要在于一定社会背景下，某种偶然奇特的作用，或某个集团、个人的兴趣、意志和好奇心的作用。当然更主要的在于这种革命的核心内容早在古代就以一种胚芽形式出现在古人的奇思怪想中；经过长期的逐渐萌发，才最终由微小的影响和暗淡的火花逐渐蔓延成为炽烈的火焰，产生巨大影响，导致人们的认识发生质的飞跃。因此科学革命的发生也同政治革命一样都经历了一个漫长的酝酿萌发过程。
不过科学革命毕竟和政治革命不同。激烈爆发的政治革命可以在相对短暂的时间内完成使命，而科学革命则不同。比如哥白尼开创的天文学革命至少经历了一个世纪，直到牛顿时代才算完成。其间，布鲁诺、布谷、开普勒、伽利略等著名科学家无不作出永载史册的贡献。但是他们的贡献并不完全像一般科学史家了解的那样，尤其是伽利略对新天文学体系的确立所作的奉献，是明显地不同于众所周知的历史所作的说明。他既没有主张要发现新事实以支持地动说，也没有提及任何反驳地心说的观察。相反，他强调哥白尼和托勒密一样都被事实所反驳。他赞扬的是阿利斯塔克和哥白尼处在极端困境中，一直没有放弃自己的学说和信念。比如哥白尼面对许多愚蠢而恶意的迫害总是报之以微笑，认为“天地的运行丝毫也不会因为这些笨蛋们的嘲弄或尊敬而受到影响。”[1](P215)他赞扬他们一直是用反归纳的方法、非经验的方法进行科学探索活动。因此伽利略并不是主要依靠经验取胜，而是主要取决于他的机巧、宣传、说服和各种迂回曲折的方法。当然也不能完全否定证据的作用，但在伽利略那里并不主要是证据的威力，而是理性和非理性的各种实践方式联合作用的结果。
费耶阿本德把天文学演化历史的模式扩展到科学史，认为整个科学史也都是这样一个迂回曲折的发展过程。为此，他对波普尔、库恩、拉卡托斯的科学模式都进行了批判和矫正，认为他们的模式都各有其片面性，都不完全符合科学史的本来面貌。