在接下來的兩千年左右的時間裏，亞裏士多德的運動概念被廣泛接受，只有少數著名哲學家對此提出質疑。例如，在6世紀，約翰·菲洛珀諾斯嚴厲批評了亞裏士多德關於物體運動的不壹致理論:亞裏士多德認為真空不可能存在，因為在真空中，沒有介質使物體運動，但他也說介質的阻力與其密度成正比:假設空氣的密度是水的壹半， 壹個物體通過相同路徑的時間是水的壹半，所以壹個物體通過真空的時間是水的壹半。
菲洛珀諾斯認為，介質只能阻礙拋射體的運動，而不能促進拋射體的運動；在真空中，沒有任何介質，投擲物體更容易移動。Philoponos提出，促使拋射體持續運動的因素與周圍介質無關，而是在運動開始時強加給拋射體的某種性質，在運動過程中逐漸耗盡。雖然這個提議與現在的慣性概念還是有所不同，但至少它在正確的方向上邁出了根本性的壹步。
然而，在那段時期和許多年後，他的思想被忽視了，許多亞裏士多德學者強烈反對，包括托馬斯·阿奎那(約1225-1274)和艾伯特·馬格納斯(約1200-1280)。只有奧卡姆的威廉(約1288-1348)反對亞裏士多德的物理學。他質疑亞裏士多德提到的運動的“推動者”在哪裏。雖然他否認亞裏士多德公理的正確性，但他認為投擲物體的運動不需要在任何時間和地點都有推動者的伴隨。然而，他也未能給出任何替代答案。14世紀，法國哲學家讓·布裏坦提出了沖動理論。他把推動物體運動的本質稱為沖動，沖動通過推動者傳遞給物體，推動物體運動。他否認了勢頭會自行消失的觀點。布倫丹認為，不朽的沖力逐漸被空氣阻力或摩擦力抵消，只要沖力大於阻力或摩擦力，物體就會繼續運動。布裏丹的沖量與物體的密度和體積成正比；速度越大，沖力越大；物體中的物質越多，它所能接受的沖力就越大。
從日常觀察來看，布裏丹想出了很多反例來反駁亞裏士多德的理論:假設壹個陀螺或磨盤繞著固定的軸旋轉，空氣如何推動它在這些物體後面旋轉？模具:將模具包裹在旋轉物體外，使旋轉物體與模具之間沒有間隙。這樣，旋轉的物體和模具之間就不會有空氣。空氣是如何促進自轉的？想象壹艘拖船拖著另壹艘船在風平浪靜的海面上航行。然後，割斷拖纜，被拖的船會因為海水阻力和空氣阻力而慢慢停止航行。這時，站在甲板上、面向船首的水手會感覺到迎面吹來的空氣，從船首吹向船尾，試圖減緩船的航行速度；他不會感覺到空氣對著他的後背吹，從船的後面吹到船的前面，試圖推動船的航行。考慮到石頭和羽毛這兩種物質，空氣應該更容易推動羽毛。但是，為什麽扔石頭和扔羽毛的力度壹樣，石頭移動的距離比羽毛遠很多呢？雖然它與現代的慣性概念非常相似，但布裏丹只是將他的理論視為對亞裏士多德基本哲學的微小修正，並堅持了許多其他亞裏士多德的觀點。比如他認為運動的狀態和靜止的狀態是兩種不同的狀態。布倫丹還認為沖量不僅適用於直線運動，也適用於圓周運動，它使物體(例如恒星)以圓周運動的方式運動。
薩克森·艾伯特是布蘭登的學生。他把布裏坦的理論傳播到了意大利和中歐。牛津大學默頓學院的思想家Hetesbury William最早表述了平均速度定理:如果壹個速度相等的物體的速度是壹個加速度相等的物體在同壹時間間隔內初速度和終速度之和的壹半，那麽這兩個物體運動的距離相等。這個定理是自由落體定律的基礎。早在伽利略·伽利雷之前，他們就已經做了實驗來證實這個定理。Nicole oris發展了他們的研究成果。他創造了用圖形解釋運動規律的方法，用幾何方法證明了平均速度定理。奧裏斯在1377出版的《天地通論》壹書中指出，自由落體在加速時，重量不增加，動量增加。假設，挖壹條筆直的隧道，從地球表面的A點，穿過地心，到地球表面的B點，然後往隧道裏投壹個重物，那麽它就會從A點，穿過地心，運動到B點，就像壹個鐘擺從壹邊擺動到另壹邊。但在從地心到B點的途中，處於上升狀態，重量只能導致物體下落，所以沖力和重量是不壹樣的。
這些研究進展逐漸侵蝕了學者們對亞裏士多德物理學的信心。就在伽利略發表慣性原理前不久，1585年，意大利物理學家喬瓦尼·貝內代蒂將日益成熟的沖量理論限定為只適用於直線運動:貝內代蒂特別舉了甩石索的細繩為例，當甩石索的細繩轉動時，其皮袋中的石頭因為受到其皮繩的約束而被迫做圓周運動；但是，如果把石頭扔出皮繩的束縛，石頭會做直線運動，它的直線軌跡會與投擲點相切。慣性原理發表在伽利略1632年出版的《托勒密與哥白尼的對話》壹書中。它被提出來作為捍衛日心說的壹個基本論點。
根據亞裏士多德的物理學，使物體保持勻速運動的是力的持久作用。然而，伽利略的實驗結果證明，在引力的持久影響下，物體並不是勻速運動的，相反，每過壹定時間，它的速度就會增加。壹個物體在任何壹點繼續保持速度，並因重力而加劇。如果重力可以被切斷，物體將繼續以它在該點獲得的速度運動。伽利略在實驗中觀察到金屬球在斜面上滾動金屬球以勻速繼續滾過光滑的平板。從這些觀察中，可以得出慣性原理。這個原理明確了壹個物體只要不受外力作用，就會保持原來的靜止狀態或勻速運動狀態。
他認為外力改變的是物體的速度而不是位置；在沒有任何外力的情況下，保持物體的速度不變。為了證明他的說法，伽利略做了壹個思想實驗。如右圖所示，讓靜止的球從A點沿斜面AB滾下，球滾到底部後再沿斜面BC向上滾。假設兩個斜面非常光滑，摩擦系數極小，空氣阻力可以忽略不計，球會以與A點相同的高度滾到C點；假設斜面是BD，BE或者BF，球也會滾到和A點壹樣的高度..只是斜面越長，卷起時單位時間內速度的降低量就越小。假設斜面逐漸延伸，最後變成水平面BH，基於“連續性原理”，球“本應該”回到與a點同高的位置，但由於BH是水平的，球永遠不會滾到前面的高度，減速變為零，所以球會保持勻速直線運動。伽利略得出結論，如果沒有障礙物，運動的物體將繼續勻速直線運動。他稱之為慣性定律。
這個理論剛提出的時候並沒有被其他學者接受，因為當時大多數學者並不了解摩擦力和空氣阻力的本質，但是伽利略的實驗是基於可靠的事實，經過抽象思考，抓住了主要因素，忽略了次要因素，更深刻地反映了自然規律。
值得註意的是，後來伽利略從慣性定律推導出，如果沒有外部參照物的比較，是絕對無法區分物體是靜止的還是運動的。這個觀察後來成為愛因斯坦發展狹義相對論的基礎。
伽利略的慣性原理是現代科學的起點，摧毀了反對哥白尼所謂地球運動缺乏直接證據的借口。現代社會普遍認可的慣性原理來自牛頓的《自然哲學的數學原理》(1687)，定義如下:
慣性定律是牛頓第壹定律。
所有物體都將處於靜止或勻速直線運動狀態，直到施加在其上的力改變其運動狀態。
寫完牛頓第壹定律後，牛頓開始描述他觀察到的各種物體的自然運動。拋射體，如飛箭、飛石，如果沒有空氣阻力的抵抗和重力的吸引，會繼續勻速運動。旋轉體，比如陀螺儀，如果不被地面的摩擦力損耗，會永遠旋轉下去。行星、彗星等恒星在太空中運動時，阻力較小，會維持軌道更長時間。這裏牛頓沒有提到牛頓第壹定律和慣性參考系的關系。他關註的是，為什麽在壹般的觀察中，運動的物體最終會停止運動？
他認為原因是空氣阻力、地面摩擦力等等作用在物體上。如果這些力不存在，運動的物體將永遠勻速運動。這個想法是壹個非常重要的突破，需要極其縝密的洞察力和豐富的想象力才能實現。
牛頓的慣性原理是經典物理學的基礎之壹，隨著現代物理學的發展，對它的理解也發生了變化。牛頓說:“我只是站在了巨人的肩膀上！”“對慣性認識的壹個重要進展是慣性和能量之間的關系。
阿爾伯特·愛因斯坦在1905年的論文《論運動物體的電動力學》中提出了狹義相對論，這是壹種全新的物理理論，是以伽利略和牛頓發展的慣性和慣性參考系為基礎的。它統壹了力學和電磁學的理論，帶來了時空觀念的根本變革。愛因斯坦於是證明了質能關系，E=mc？壹定的質量對應壹定的能量，而壹定的能量對應壹定的質量。
這裏的能量包括各種形式的能量，突破了上述將某種形式的能量與慣性聯系起來的認識。這樣看來，慣性是能量的屬性，能量具有慣性(質量)，任何慣性質量都應歸於能量。作為物理學的基本概念和物質的量，質量的概念已經退居次要地位。現在現代物理學中，能量和動量的概念比質量和力的概念重要得多。
雖然這個劃時代的理論實際上改變了牛頓的很多概念，比如質量、能量、距離，但是愛因斯坦的慣性概念在那之後和牛頓最初的概念並沒有什麽不同。事實上，整個理論是基於牛頓對慣性的定義。但這也使得狹義相對論的相對性原理只適用於慣性參考系。在這個參照系中，不受外力作用的物體必須保持靜止或勻速直線運動。
為了應對這種局限，愛因斯坦在1916發表了壹篇論文《廣義相對論的基礎》，提出了廣義相對論。這個理論可以應用於非慣性參考系。然而，為了達到這個目的，愛因斯坦發現他不得不使用彎曲時空的新概念，而不是傳統的牛頓力概念，來重新定義幾個基本概念(比如引力)。
由於這種重新定義，愛因斯坦也用大地誤差重新定義了慣性的概念，從而引起了壹些微妙但重要的結果。根據廣義相對論，在處理大規模問題時，不能使用和依賴傳統的牛頓慣性。幸運的是，對於足夠小的時空區域，狹義相對論依然適用，慣性的內涵和做功依然與經典模型相同。
狹義相對論的另壹個深刻結果是，能量和質量不是不相關的物理性質，而是可以相互轉化的。這種全新的關系也賦予了慣性概念新的含義。狹義相對論的邏輯結果是，如果質量服從慣性原理，那麽能量也必須服從慣性原理。在許多情況下，這個理論大大拓寬了慣性的定義，可以應用於物質和能量。
能量有慣性，拓寬了對慣性和能量的理解。它的巨大實用價值是核能的釋放。在裂變反應中，裂變產物的靜止質量小於裂變前物質的靜止質量，質量缺陷釋放出大量的裂變能量；在聚變反應中，聚變產物的凈質量小於聚變前材料的質量，質量缺陷釋放出大量的聚變能。也讓人們對很多物理現象有了很好的認識，包括正負粒子對的產生和湮滅過程涉及到物質的所有質量和能量的轉化。
我們知道，慣性質量是物體慣性的量度，反映了物體對加速度的阻抗，而引力質量是物體引力性質的量度，反映了物體產生和承受引力的能力。它們顯然是兩種完全不同的物質屬性。描述物質兩種不同性質的量是否嚴格相等是個問題，慣性質量和引力質量相等是個嚴格定律。慣性質量和引力質量相等不再是牛頓力學無法解釋的普遍事實，而是成為了具有重大意義的廣義相對論的基石。愛因斯坦找到了這塊基石，並以此發展了廣義相對論，這真是愛因斯坦獨到的洞察力和無與倫比的偉大貢獻。慣性成了現代物理學家的難題，雖然它有牛頓的經典理論。但是在科技時代，有很多現象是以前的理論無法解釋的。用過去那些無法解釋的經典。也是現代物理學的奠基人愛因斯坦留給我們後人的問題。愛因斯坦無法解釋慣性，於是無奈地將相對論分為廣義和狹義。他的人生壹直被這個問題困擾，至今沒有答案。