Проблема развития науки логически связана с проблемами демаркации и структуры научного знания. К. Поппер связывает возможность развития науки с ее критическим характером. По его мнению, ученый, создавая теорию, уже имеет установку на поиск фактов, опровергающих ее. Конечно, ни одна теория не опровергается одним-единствен-ным эмпирическим фактом, но рано или поздно любая научная теория вытесняется другой, более успешной с точки зрения объяснения эмпирических данных. Повая теория в свою очередь подвергается проверкам и со временем также опровергается. Таким образом, развитие науки идет через опровержение и смену теорий и представляет собой непрерывный процесс пересмотра знаний.
По мысли Т. Куна, развитие науки есть революционный процесс смены парадигм или дисциплинарных матриц. Т. Кун выделяет два этапа развития науки – период нормальной науки и период кризиса. Нормальная наука – это развитие научного знания в рамках определенной парадигмы. На этом этапе происходит накопление эмпирических данных, которые находят приемлемую интерпретацию с помощью привычных средств. Постепенно у представителей научного сообщества накапливаются сомнения в ясности и адекватности методов, теоретических положений и принципов, поскольку появляются все новые эмпирические данные, которые не поддаются объяснению. Более того, выясняются такие факты, которые напрямую противоречат устоявшимся научным положениям. Для их объяснения начинают создаваться новые методики, которые позволяют лучше объяснить известные факты и предсказать новые. в результате научное сообщество отказывается от прежней парадигмы и формирует новую. Момент смены парадигм Т. Кун называет кризисом в науке. выбор в пользу новой парадигмы осуществляется как на рациональных, так и на нерациональных основаниях. Большая часть членов научного сообщества должна верить, что новая парадигма предлагает лучшие средства решения научных задач. Однако эта вера, по мнению Т. Куна, все же опирается на рациональные основания, заложенные в логике развития самого научного знания.
Интерпретация процесса развития науки в концепции И. Лакатоса очень близка к позиции Т. Куна. Развитие науки происходит через смену научно-исследовательских программ. И. Лакатос выделяет два этапа развития научно-исследовательской программы – прогресс и регресс, граница этих стадий – «пункт насыщения». Научное сообщество всякий раз совершает выбор в пользу более прогрессивной, эвристичной исследовательской программы, которая не просто задним числом объясняет, но позволяет предсказывать ранее неизвестные факты. Более эвристичная научно-исследовательская программа постепенно вытесняет предыдущую, и со временем ее разделяет все научное сообщество. Процесс смены научно-исследовательских программ называется научной революцией.
По мнению И. Лакатоса, историю развития науки полностью описывает схема борьбы конкурирующих исследовательских программ. И. Лакатос различает внутреннюю и внешнюю историю науки.