« Enfermez-vous avec un ami dans la cabine principale à l'intérieur d'un grand bateau et prenez avec vous des [...] petits animaux volants. [...] Suspendez une bouteille qui se vide goutte à goutte. [...] Avec le bateau à l'arrêt, observez [...] comment les petits animaux volent à des vitesses égales vers tous les côtés de la cabine. [...] Les gouttes tombent dans le récipient en dessous, [...] et si vous sautez à pieds joints, vous franchissez des distances égales dans toutes les directions. Lorsque vous aurez observé toutes ces choses [...], faites avancer le bateau [...]. Pour autant que la vitesse soit uniforme [...] et ne fluctue pas de part et d'autre, vous ne verrez pas le moindre changement dans aucun des efets mentionnés et [...] aucun d'eux ne vous permettra de dire si le bateau est en mouvement ou à l'arrêt... »

La relativité galiléenne permet de prévoir les mouvements perçus en fonction du référentiel d'étude. Par exemple, un mouvement à 5 km/h vers l'avant d'un train iflant à 300 km/h est un mouvement à 305 km/h par rapport aux rails.
Mais à l'époque de Galilée, les mouvements étudiés ne mettent en jeux que des vitesses plutôt faibles, ce qui limite la physique développée à partir de ces observations. Au XIX^e, la lumière commence à intéresser les chercheurs, et en 1905 Einstein prédit avec justesse que les ondes électromagnétiques ne respectent pas la relativité de Galilée.

Le loch-speedo est un capteur de vitesse qui permet de connaitre la vitesse du bateau par rapport à l'eau. Le capteur GPS permet, lui, de déterminer la vitesse du bateau par rapport à la Terre.