Одним из ее основоположников был гениальный итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci, 1452—1519). Ему принадлежат ценные технические изобретения в области военно-инженерного дела и гидротехники, своими открытиями он обогатил физику, геометрию, механику, архитектуру, астрономию, геологию, ботанику, анатомию.
Утверждая опытный метод в науке, Леонардо да Винчи одним из первых в Европе стал вскрывать человеческие трупы и систематически изучать строение человеческого тела. Он внедрил новые методы анатомического исследования: промывание органов проточной водой, инъецирование воском желудочков мозга и сосудов, распилы костей и органов.
Леонардо описал и зарисовал многие мышцы, кости, нервы и внутренние органы.
Андреас Везалий (Vesalius, Andreas, 1514—1564) учился в трех университетах — в Ловене (Фландрия) по курсу гуманитарных наук, в Монпелье и Париже, где изучал медицину. В 1537 г. в возрасте 23 лет в Падуе он получил степень доктора медицины и вскоре по приглашению Венецианской Республики стал профессором Падуанского университета — передового научного центра того времени.
Везалий исправил более 200 ошибок Галена, правильно описал скелет человека, его мышцы и многие внутренние органы, установил отсутствие в сердечной перегородке отверстия, через которое, согласно учению Галена, кровь должна была проникать из правого желудочка в левый и там контактировать с пневмой, описал клапаны сердца и таким образом создал предпосылки для последующего обоснования кругового движения крови.
Свои наблюдения Везалий изложил в анатомических таблицах («Tabulae sex», 1538), включавших 6 гравюр, выполненных талантливым учеником Тициана Йоганом Стефаном Кальмаром, который иллюстрировал все книги Везалия. Совершенствуя преподавание анатомии, Везалий издал краткий учебник анатомии «Извлечение» («Epitome», 1543) — сокращенную анатомию для обучающихся в анатомическом театре.
Везалий обогатил науку собственными достоверными данными, полученными в результате многочисленных вскрытий человеческого тела, исправил большое количество ошибок своих предшественникови, главное — впервые привел все эти знания в систему, то есть сделал из анатомии науку.
Экспериментально обоснованные выводы А. Везалия нанесли мощный удар по средневековой схоластике. Учитель Везалия по Парижскому университету, схоласт и галенист Якоб Сильвий (Sylvius, Jacobus, 1478—1555) назвал своего ученика «безумным» (лат. veasanus). По произношению это слово весьма созвучно с именем Везалия — Vesalius. Пользуясь этим, Сильвий позволил себе заявить: «Этоне Vesalius, a "veasanus"» и публично выступил против своего ученика, опубликовав работу «Опровержение клевет некоего безумца на анатомию Гиппократа и Галена...» («Veasani cuiusdam calumniarum in Hippocratis Galenique rem anatomicam...», 1555). Перед лицом неопровержимых фактов он был готов скорее допустить, что за 14 столетий изменилась (!) анатомия человеческого тела, чем признать, что великий Гален мог ошибаться. В 1546 г. Везалий был изгнан из прогрессивного Падуанского университета. Кафедру анатомии возглавил его преемник Реальдо Коломбо (Colombo, Realdo, 1516—1559), один из творцов «золотого века» анатомии.
Везалий был обвинен в посягательстве на авторитет канонизированного церковью Галена и осужден на смерть. Впоследствии этот приговор был заменен паломничеством в Иерусалим, где, согласно преданию, находится гроб основателя христианской религии (гроб Господний). На обратном пути в результате кораблекрушения Везалий оказался на острове Занте, где и умер в расцвете сил и таланта.
В 1553 г. испанский философ-богослов и врач Мигель Сервет (Servet, Michael, 1509—1553) впервые в Европе описал малый круг кровообращения в своей книге «Восстановление христианства...» («Christianiemi restitutio...», 1553).
После Сервета исследования движения крови неустанно продолжались. Р. Коломбо изучил движение крови в легких и описал свои наблюдения в труде «Об анатомии в 15 книгах» (1559). Иероним Фабриций (Fabricius, Hiеronymua, 1533—1619) — ученик Фаллопия н учитель Гарвея — первым продемонстрировал в эксперименте (1603) и описал венозные клапаны, доказав тем самым одностороннее движение крови по венам — в направлении к сердцу.
Бартоломей Евстахий (Eustachio, Bartoloroeo, 1510-1574) в 1563 г. впервые дал подробное описание органа слуха у человека, включая слуховую трубу, названную его именем, а Габриэль Фаллопий (Fallopio, Gabriele, 1523—1562) изучал строение репродуктивных органов.