Selama ratusan tahun, Itali telah melahirkan ramai ahli sains yang handal-handal belaka, antara mereka ialah mungkin polimat yang paling terkenal dalam sejarah, iaitu Leonardo da Vinci yang membuat bermacam-macam sumbangan kepada pelbagai bidang, termasuk seni, biologi, dan teknologi. Galileo Galilei ialah seorang ahli fizik, matematik, dan astronomi yang memainkan peranan utama dalam Revolusi Sains. Antara pencapaian beliau ialah pemerhatian astronomi menerusi teleskop, dan sokongan kepada fahaman Copernicus. Enrico Fermi, ahli fizik yang memenangi hadiah Nobel merupakan ketua pasukan yang membina reaktor nuklear pertama dan juga dikenang kerana banyak lagi sumbangannya kepada bidang fizik, termasuklah pembangunan teori kuantum.

Antara tokoh-tokoh Itali lain yang mengembangkan ilmu sains dan teknologi sedunia ialah Giovanni Domenico Cassini, ahli astronomi yang membuat banyak penemuan penting tentang Sistem Suria; Alessandro Volta, ahli fizik yang mencipta bateri elektrik; ahli-ahli matematik yang menjayakan kemajuan besar dalam bidang mereka, iaitu Lagrange, Fibonacci, dan Gerolamo Cardano yang terkenal kerana Ars Magna yang diiktiraf umum sebagai layanan moden yang pertama pada matematik; Marcello Malpighi, seorang doktor dan pengasasanatomi mikroskopik; Lazzaro Spallanzani, ahli biologi yang menjalankan penyelidikan penting tentang fungsi badan, pembiakan haiwan, dan teori sel; Camillo Golgi, ahli fizik, patologi, dan pemenang hadiah Nobel yang terkenal kerana menemui kompleks Golgi serta membuka laluan kepada penerimaan doktrin Neuron; dan Guglielmo Marconi yang menerima Hadiah Nobel dalam Fizik kerana mencipta radio.