Отличительной чертой нормальной науки является то, что она не делает преобразующих открытий, и все же такие открытия являются следствием нормальной, ориентированной на парадигму науки. Чем подробнее и лучше развита парадигма, тем точнее ее прогнозы.
Опираясь на несколько исторических примеров, Кун утверждает, что обычно невозможно определить тот самый момент, когда что-то было обнаружено, или даже человека, сделавшего открытие. Кун иллюстрирует эти моменты открытием кислорода. Кислород не был обнаружен до 1774 года и был обнаружен к 1777 году. Еще до 1774 года Лавуазье заметил, что с теорией логистонов что-то не так, но не смог продвинуться вперед. Два других следователя, C.W. Scheele и Джозеф Пристли, независимо друг от друга определили газ, полученный в результате нагрева твердых веществ. Но работы Шила оставались неопубликованными до 1777 года, и Пристли не называл его вещество новым видом газа. В 1777 году Лавуазье представил кислородную теорию горения, которая привела к фундаментальной переосмыслению химии. Но согласно этой теории в том виде, в каком ее впервые представил Лавуазье, кислород не был химическим элементом. Это был атомный "принцип кислотности", а газообразный кислород представлял собой сочетание этого принципа с калорийностью. По словам Куна, все эти разработки являются частью процесса открытия кислорода, но ни одно из них не может быть выделено как "акт открытия".
В предпарадигматические периоды или во времена парадигматического кризиса могут происходить открытия, вызванные теорией. В эти периоды ученые спекулируют и разрабатывают предварительные теории, которые могут привести к новым ожиданиям, экспериментам и наблюдениям, чтобы проверить, могут ли эти ожидания быть подтверждены. Даже если точные прогнозы невозможны, явления, которые таким образом обнаруживаются, зачастую не совсем то, что ожидалось. В этих ситуациях одновременное изучение новых явлений и формулирование предварительных гипотез в совокупности приводят к открытиям.
В таких случаях, как открытие кислорода, напротив, когда парадигма уже существовала, неожиданное становится очевидным лишь медленно, с трудом и против некоторого сопротивления. Только постепенно аномалии становятся видимыми как таковые. Следователям требуется время для того, чтобы признать "как то, что есть, так и то, что есть" (Kuhn 1970 [1962]: 55). В конце концов, формируется новая парадигма, и аномальные явления становятся ожидаемыми явлениями.
Недавние исследования в когнитивной нейронауки мозговой деятельности в периоды концептуальных изменений поддерживают точку зрения Куна, что концептуальные изменения трудно достичь. Эти исследования изучают нейронные процессы, которые участвуют в распознавании аномалий и сравнивают их с мозговой активностью, вовлеченной в обработку информации, которая согласуется с предпочтительными теориями. Исследования показывают, что эти два типа данных обрабатываются по-разному (Dunbar et al. 2007).
Сторонники того мнения, что существуют методики обнаружения, используют термин "логика" в узком смысле алгоритмической процедуры для генерирования новых идей. Но, как и теории научных открытий на основе искусственного интеллекта, описанные в разделе 6, методологии научных открытий интерпретируют понятие "открытие" как ярлык для длительного процесса генерирования и формулирования новых идей и часто описывают этот процесс с точки зрения решения проблем. В этих подходах различие между контекстом открытия и контекстом обоснования ставится под сомнение, поскольку считается, что методология открытия играет роль оправдывающего фактора. Адвокаты методики обнаружения обычно полагаются на различие между различными процедурами обоснования, обоснования, участвующими в процессе получения новых знаний, и обоснования, участвующего в его тестировании. Последовательное или "сильное" обоснование - это методы тестирования. Обоснование, связанное с открытием, напротив, задумано как генеративное (в отличие от косвенного) обоснование (раздел 8.1) или как слабое (в отличие от сильного) обоснование (раздел 8.2).
Опять же, некоторая терминологическая двусмысленность существует, потому что, по мнению некоторых философов, существует три контекста, а не два: Только первоначальная концепция новой идеи (творческий акт - это контекст самого открытия, а между ним и оправданием существует отдельный контекст преследования (Laudan 1980). Однако многие сторонники методологии открытия рассматривают контекст преследования как неотъемлемую часть процесса обоснования. Они сохраняют понятие двух контекстов и заново определяют границы между контекстами открытия и оправдания, как это было сделано в начале 20 века.