牛顿宣称“我不立假设”，他在《自然哲学的数学原理》第三卷《整体评注》中有一段著名论述：“至今我还未能从现象发现重力规律的原因，而我不立假设；因为凡是并非从现象演绎出来的，就称为假设；在实验哲学中，无论是形而上学的或者物理性的，属于隐秘法术或者机械论的假设，都没有地位。”

他提倡“实验哲学”，并且认为应该严格遵守的原则是“演绎原则”，即“从得之于经验的有限事物的性质或规律，可以推广到所有事物的普遍性质或规律。”

但是，牛顿真的不立假设吗？后世的科学家并不认可，特别是在爱因斯坦的相对论被广泛接受之后，就不存在争议了。牛顿不仅设立假设，在他的理论中还包含了隐藏的假设。

让我们先看几个例子，首先是绝对时间的观念，我们今天对时间的认知并不是对时间的自然感知，而是源自牛顿对时间的定义，是牛顿将时间定义为绝对的、数学的概念。在牛顿的时代，人们的时间观念是亚里士多德所描述的事物变化的度量。是牛顿凭借自己的直觉创造出了独立于事件存在的绝对时间，尽管牛顿坚信绝对时间是真实的，但他也承认人们无法感知它，既然无法感知，也就无法进行验证。因此，绝对时间的概念是牛顿提出的假设，在《自然哲学的数学原理》中，牛顿以定义的形式提出了这个假设，因此，绝对时间的概念成为了近代力学的基础，随着工业革命的成功，全世界都相信它确实存在。

再有，牛顿第一定律，也就是惯性定律：在不受外力的情况下，物体将保持静止或匀速直线运动。引出这个结论的是著名的“斜面滚球实验”，伽利略和牛顿都做过这个实验，斜面滚球实验不可能直接得出这个结论，因为人们无法完全消除摩擦力，也无法做出绝对平滑且无限长的平面。惯性定律是由斜面滚球实验引申出的理想化思想实验的结果。惯性定律既无法通过实验证实，也不是数学推理的结果，它是一个假设。并且，惯性定律之中还隐藏着假设，比如，必须假设宇宙是无限的，物体才有可能进行无休止的匀速直线运动。

其实，不仅是第一定律，牛顿力学三大定律都是假设，既无法通过实验证实，也不是数学推理的结果。它们并没有像能量守恒定律、库伦定律、法拉第电磁感应定律那样经过严格的数学推导，和实验验证。牛顿将其命名为“定律”，使人们误以为这三个定律是牛顿力学理论的结果，其实，它们是牛顿体系的逻辑起点，也就是说：牛顿的理论以假设为起点。

分析《自然哲学的数学原理》一书的结构，发现与《几何原本》一样，牛顿首先明确了多个定义，给出了质量、动量、外力、惯性力、向心力，以及时间、空间的定义。惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律紧随其后，相当于《几何原本》中的公理和公设，牛顿在书中解释到：这些公设性质的定律是已经被当代数学家，如惠更斯、华莱士，所接受了的东西。也就是古希腊认为的“不言自明”的前提。也就是说这三大力学定律是“不言自明”的公理或公设，所谓“不言自明”就是无需证明，也无法证明。

《原理》一书的主要部分，是牛顿从这些定义和公设性质的定律出发，采用严格的数学演绎推理方式证明了开普勒行星运动轨迹、万有引力、潮汐作用、彗星运行轨迹等命题。

牛顿采用《几何原本》的结构，撰写《原理》，将古希腊公理化体系引入物理学，并且与实验验证相结合，开创了现代物理学的研究方法。尽管相对论和量子力学证明了牛顿力学的错误和局限性，但当今物理学仍然沿用牛顿开创的方法体系。

牛顿没有沿用经验分析方法和哲学思辨的方法，当采用公理化方法时，就决定了他的理论必须以假设为基础，不管它们被称为假设，还是公理、公设，或定律。