思想史与编年史、社会史一样，是20世纪以来科学史研究中主要的三种方法之一。它不同于先前专注于史料考证和编年的科学史，它更注重于历史上科学概念及其形而上学基础的诠释，注重于这些概念及其思想体系的演变。

科学思想史研究初期，无论是学科史，还是有哲学倾向的综合通史，都没有脱离传统的编年史方法。它把科学史看作是最新理论在过去渐次出现的大事年表，是运用某种最近被确定为正确的科学方法，对过去的真理和谬误所作的不断检阅，是真理不断战胜谬误的过程。这样的编年记录对科学发展的历史缺乏深刻的理解，也可因为今人的时代限制和知识背景而导致表达的偏差。这就催生了新的科学史编史方法——科学思想史。

这种编史传统来源于19世纪末新康德主义的哲学史方法，他们主张研究原始文献，不是研究我们从中学到了什么，而是研究作者当时想到是什么；他们重视概念的发展演化，把哲学史主要当做哲学概念演化史。朗格和卡西尔把这种哲学史方法带到了科学史领域，波特的《近代物理科学的形而上学基础》（1925）和拉夫乔伊的《伟大的存在之链》（1936）最早把哲学史研究中对概念的发生学分析技术带进了科学史研究之中，成为科学思想史研究中的经典著作。怀特海的《科学与近代世界》与柯林武德的《自然的观念》也促进了科学思想史纲领的贯彻。

1939年，俄裔法国科学史家亚历山大·柯瓦雷发表了著名的《伽利略研究》，揭示了伽利略与新柏拉图主义的关系，通过对大量历史文献的解释表明，导致伽利略新物理学与新天文学诞生的，不是新事实的发现，而是新观念的出现，实验甚至只是为了论证这种新理论。柯瓦雷的著作第一次清晰明确地显示了思想史编史纲领的方法论，认为科学本质上是对真理的理论探求，科学的进步体现在概念的进化上，它有着内在的和自主的发展逻辑。这种编史纲领得到了人们的肯定，越来越多的科学家认为，如果科学史永远停留在编年目录，那么科学史就是无生命的。

柯瓦雷本人在《我的研究倾向与规划》一文中说道，“科学思想史，就我的理解以及我据此努力实践的而言，只在把握科学思想在其创造性活动的过程本身中的历程。为此，关键是要把所研究的著作置于其思想和精神氛围之中，并依据其作者的思维方式和好恶偏向去解释它们。必须抵御这种诱惑——已经有太多的科学史家陷于这种诱惑之中——即为了使古人经常晦涩、笨拙甚至混乱的思想更易理解而将其译成现代语言，尽管澄清了它却同时也歪曲了它。”

柯瓦雷的范式——科学“本质上是theoria（拉丁文，意为沉思、凝视），是对真理的探求”，并且这种探求有着“内在和自主的”发展——这个原则成了科学史中思想史纲领的体现，标志着一条确实将被扩展和遵循的研究路径，在此之后的科学史的现代编史学中得到广泛认可和运用，拥有举足轻重的地位，极大地丰富和发展了科学史的研究。

科学思想史的名著包括：（1）伯特《近代物理科学的形而上学基础》；（2）怀特海《科学与近代世界》；（3）拉夫乔伊《伟大的存在之谜》；（4）兰德尔《近代心灵的营造》；（5）柯林武德《自然的观念》；（6）巴特菲尔德《近代科学的起源》；（7）迪克斯特惠斯《世界图景的机械化》；（8）柯瓦雷《伽利略研究》；（9）科恩《牛顿革命》；（10）库恩《哥白尼革命》。