Publié le 8 juin 1637, le texte se compose de La Dioptrique, les Météores et La Géométrie, le tout accompagnés d’une préface : le Discours de la méthode. Descartes sera rapidement identifié comme en étant l’auteur par les intellectuels de la République des Lettres de l’époque.
Ce discours marque une rupture avec la tradition scolastique, jugée trop « spéculative » par Descartes, et se présente plutôt comme un plaidoyer en faveur du progrès des techniques et pour une nouvelle fondation des sciences sur des bases plus solides. Il fut rédigé directement en français, langue vulgaire, Descartes voulant par-là s’opposer à la tradition scolastique qui avait pour habitude d’écrire en latin, et s’adresser à un public plus large que les savants et les théologiens. Il souhaitait « être compris des femmes et des enfants ».
Dans ce discours, Descartes expose son parcours intellectuel de façon rétrospective, depuis son regard critique porté sur les enseignements qu'il avait reçus à l'école, jusqu'à sa fondation d'une philosophie nouvelle quelques années plus tard. Il y propose aussi une méthode (composée de quatre règles) pour éviter l'erreur, et y développe une philosophie du doute, visant à reconstruire le savoir sur des fondements certains, en s'inspirant de la certitude exemplaire des mathématiques – la célèbre phrase « je pense donc je suis » (cogito, ergo sum), qui permet à Descartes de sortir du doute, lui servira à ce titre de premier principe. Par ailleurs, il y résume ses méditations sur l'âme et sur Dieu, dont il donne une version beaucoup plus étendue dans les Méditations métaphysiques, quatre ans plus tard.
