Значение мысленного эксперимента в истории естествознания заключается в том, что он позволяет получать новое или проверять уже имеющееся знание путём создания идеальных объектов и управления ими в искусственно задаваемых ситуациях. 4

Некоторые примеры значения мысленного эксперимента в разных областях естествознания:

• Классическая механика. 2 Создание основ механики связано с трудами Галилея, установившего принципы существования движения по инерции и относительности движения. 2 Средством установления этих фундаментальных принципов были многочисленные мысленные эксперименты Галилея, например, с движением шариков по наклонной плоскости и с мухами в каюте. 2
• Термодинамика. 2 Возникновение теоретической термодинамики в начале XIX века связано с мысленным экспериментом С. Карно, проанализировавшим работу тепловой машины с идеальным газом в качестве рабочего тела. 2 Результатом этого анализа было установление второго закона термодинамики — принципа возрастания энтропии. 2
• Квантовая механика. 2 Наиболее важными для развития квантовой механики явились мысленные эксперименты Эйнштейна и Бора в их знаменитой дискуссии об основаниях квантовой механики. 2

Таким образом, нет ни одной крупной физической теории, в возникновении или развитии которой метод мысленного эксперимента не сыграл бы важной роли. 2