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墨子进一步通过对物体转动、振动、迅速移动、缓慢移动等运动现象的比较分析，以空间和时间的变化来说明这些现象。“动。偏际徙者，户枢瑟兔。” 户枢是代表转动，即门户绕轴转动。瑟兔据高亨解释是瑟柱，兔是瑟柱头的形状，代表琴瑟的弦的振动。转动和振动都是在被固定的区域内的运动，如门户只能绕轴转动，琴弦是在两端被固定的情况下发生振动。所以，转动和振动是物体空间位置移动的一种特例。“止。无久之止，当牛非马，若矢过楹。有久之止，当马非马，若人过梁。”墨子在这里是用时间来描写静止。墨子认为存在有久之止和无久之止的不同状况，这两种不同的静止状态都是通过和运动过程相对比较来描述的。如“若矢过楹”，就是说飞矢的快速运动，实际上是由一系列极短暂的静止积集而成，这种极短暂的静止就是无久之止。而“若人过梁”，就是人过桥的缓慢运动，实际上也是一系列相对静止的动作积集而成，这种过桥动作的相对静止比飞矢不动明显，是一种有久之止。墨子通过对运动和时空关系的考察，指出了时空的实在性正是体现在物体的运动之中。反之，对物体的运动和静止，也可从时空的变化上加以理解，时空与物体运动的相关性的认识，使墨子对自然万物存在方式的认识更趋具体化。
墨子以时空元为自然物体存在的基本构成单位的宇宙观，是一种以结构观念为基础的宇宙观。因为，其一，墨子认为时空元“端”和“始”是一种独立存在“有”的表现形式。其二，墨子认为自然万物之间的差异是普遍存在的，“二，必异”。这种差异在本质上是“不有同”，并且承认“有”和“无”都是独立存在的，“无不必待有，说在有无”。 “无”的独立存在，表明“有”的三种层次“端”、“体”、“兼”之间是以结构联系为特征的。由端构成体，由体组成兼，只能从不同形式的组合方面给予解释。
墨子以时空元为基础的宇宙结构观和道家以“道气”为基础的宇宙非结构性的区别，前者强调物体存在量和质的规定性，后者着眼于笼统的过程变化。作为科学理论思维的出发点，这种区别使科学认识活动沿着不同的方向发展，前者有利于以科技实践为基础的分析方法，及重视数学简化的思维倾向，后者则易使理论思维停留在对表观现象的直觉思辨上，流于冥想玄思的神秘主义。
墨子关于自然万物的结构层次观念及物体运动与时空相关性的认识为墨子的具体的科学认识活动奠定了一个正确的思想基础，提供了一个科学的理论前提，从而使墨子在诸如力学、运动学、光学、几何学等方面都取得了不少成果。
墨子从物质结构的观点进一步注意到材料的性能和材料的结构状态有关。“负。衡木加重焉而不挠，极胜重也。若校交绳无加焉而挠，极不胜重也。”这是对木条负重受力情况考察结果的一种描述。一根横木没有折裂破损，它的负重受力的能力远大于由于横木折裂而用绳子捆绑后的负重受力的能力。“轻重而发绝，不均也。均，其绝也莫绝。” 这条经说论及了材料的应力问题，即注意到材料单位截面积承受的重力和材料物质分布的均匀状态有关，也就是说和物体处于怎样的聚集状态有关。又例如，墨子关于力和物体运动状态的关系的认识，“力，刑之所以奋也。” “力。重之谓。下与重，奋也。“ 墨子是用运动状态的变化来定义力的内涵。《广雅释诂》云：”奋，动也。“梁启超将”奋“理解为”动“，有点失于字面的理解，方孝愽将”奋“理解为具有加速度的运动，未免有点使古人现代化了。在科学发展的早期阶段对运动和加速度的认识往往是混在一起的，直到近代才确定了加速度的概念，使其成为近代力学和运动学的一个基本概念。墨子在这条经和经说中，将力和物体的运动联系起来，将力看成是使物体从静止状态到运动状态转变的一个原因，并以重物下坠的落体运动和重物本身重力的关系为例子加以说明。在古代，人们在生产和生活实践中经常看到重物下降的速度比轻物下降得快，如铁比羽毛、纸片下降得快，古代人将这种状况归结为物体本身的重量，因为他们还没有能了解空气浮力对落体运动的作用。物体运动状态的变化涉及到空间和时间，如重物下落所经过的距离和所用的时间。墨子认为力是使物体运动状况发生变化的原因。
墨子从结构和时空角度对科学对象的论述为进一步从物质原因方面认识大千世界的各种现象准备了一个正确的前提。
（二）墨子论科学任务
面对变幻莫测的自然现象和各种生产实践中的科学问题，墨子认为正确地描述其然，“摹略万物之然”和探究其所以然是科学活动的基本任务。墨子肯定自然万物“有其然，有所以然也”，自然万物，自然现象的形成及变化必然存在固有的物质原因。这一认识使墨子的科学认识活动避免了宗教、政治意识的直接干涉，保持其应有的客观性和实践性。同时在理论认识的表述中保持了相应的科学性和逻辑性。
墨子对自然现象的描述是基于对自然现象的反复观察，从而能作出较为客观的记录。例如，墨子对重影这个比较复杂的几何光学现象的描述就相当正确。“景二，说在重。” 这里的景是指阴影，阴影的产生与光源有关，这里是说一个物体产生了两个阴影，这两个阴影有可能重叠，也有可能不重叠，也有可能部分重叠。这重叠的部分就是更深暗的重影。这条经文是对重影的描述。经说进一步探究了产生重影的原因，“景。二光夹一光，一光者景也。” 产生重影，首先必定存在着两个光源。其次，这两个光源发出的光线有一部分重合照到物体上。只有具备了这两个条件，才会产生重影。在光学上这重影叫做物体的本影，而两个光源不重叠的地方所形成的阴影，暗度就较重影为浅，在光学上叫做半影。墨子从重影现象的描述到对其产生原因的分析，完成了对重影这一比较复杂的几何光学现象的研究。下面，我们用图示的方法将墨子的认识表达出来。
又如对小孔成像的描述和原因的分析。应该说，小孔成像在实际生活中并不象重影现象那样容易观察到，它所需要的条件，从某种意义上是要人为加以控制的，因而可以说小孔成像的描述是对一种实验现象的记录。“景到，在午有端与景长，说在端。” 这里景是指一种像影，“到”是倒，“端”是点，即隔屏中的一个小孔，“午”意是指交错。这条经清晰地描述了小孔成倒像的条件和现象。光线穿过小孔才能成倒像，而且像影是有一定长度的。
经说进一步从端——小孔这个成像的基本条件分析、论证了小孔之所以能成倒像的理由。“景。光之入照若射，下者之入也高，高者之入也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端与于光，故景库内也。” 小孔是成倒像的条件。由于光线照射是直线进行，“光之入照若射”，这样从物体高端射入的光线到达成影屏壁的下部，而从物体低端射入的光线则到达成影屏壁的上部，物体的真实状况和成影屏壁上的影像正好颠倒。对人来说，人足遮下光，故成像在上，人头遮上光，故成像在下。墨子分析了小孔成倒像的原因有两条，一是隔屏上透光的小孔，二是光的直线进行。“在远近有端与于光，故景库内也”，“库，易也。” 内是指隔屏里面的成影屏壁，库是指颠倒、变换，由于光线穿过小孔，从而使物体在隔屏里面成影屏影上成倒像。下面，我们用图示的方法将墨子关于小孔成倒像的认识表达出来。
又如关于杠杆原理的认识，墨子指出：“衡。加重于其一旁，必缶。”“奥而必击，说在得。” 衡是指中国称。这段经和经说描述了称东西时的平衡状态和不平衡状态。造成这两种状态的表象原因，是两边的重量或相等或不相等。这种称衡现象，在当时的生产、生活中是常见的。称衡，汲水的桔槔都是很常见的用具。墨子进一步从杠杆原理的角度，说明了称衡现象的原因。“权重相若也，相衡，则本短标长。两加焉，重相若，则标必下，标得权也。” 称和桔槔一样，都有一个支撑点，称两端离支撑点的距离长短不一，短的一边是本，长的一边叫标。权是称陀，权在标这部分移动，本端系重物，如果以系绳处为支撑点，两边平衡的话，是因为本短标长。这是一个力矩平衡问题，而不是等臂的天平重量平衡。我们用A1代表权（称舵），B2代表权离系绳（支撑点）的距离，A2代表重物，B2代表重物离系绳（支撑点）的距离。如A1。B1 ＝A2。B2 （这里A1＜A2，B1＞B2）则称的两端平衡，这是可用小称陀称大重量物体的根据。如果权与重物处各加一相同重量的重物a ，则由于（A1＋a ）。B1（A2＋a ）。B2，所以标必下。墨子用杠杆原理（力矩平衡）完满地解释了称衡平衡的现象及其可称重的道理。下面，我们用图示将墨子关于力矩平衡的认识表示出来。
上面例举了三个例子，具体说明了墨子对科学活动的任务的认识。墨子认为，首先应该将在科学实践和生产实践中观察到的各种自然现象或实验现象正确地描述出来，然后分析这些现象可能发生的各种变化，从中寻找出一些规律性的东西出来。用一定的理论形式将这些规律性的东西明确地表述出来，或用已有的理论认识确定地解释这些现象，从而达到了既知其然，又知其所以然的科学认识活动的目的。在理论形式上达到既和感性实践活动相容，又在逻辑结构上达到前后一贯和比较完整的要求。
（三）墨子科学思想的基本特征和发展趋向
墨子科学思想的基本特征主要表现为：重经验的实证精神，重逻辑分析的理性态度和重实用的科技价值观。
墨子强调科学认识活动从实际出发，即从可观察到的自然出发进行观察、描述、分析、论证和探究。例如墨子对有限时空和无限时空的认识。墨子相当直观描述了感性实践所感觉到的时空现象，“久，弥异时也。宇，弥异所也。”“久。古今旦暮。宇。东西家南北。” 这里墨子用古、今、早、晚来描述时间，用家为中心确定东西南北的方位来描述空间。这种时空概念具有相当的感性色彩。墨子从这感性可观察，可把握的有限时空进一步理解时空的无限性，“久有穷无穷”， “穷。或不容尺有穷，莫不容尺无穷也。” 也就是说抽象的无穷时空概念在感性的有穷时空中得到了理解和把握。墨子从物体运动与时空的相关性来考察时空，也是从感性实践来把握抽象时空变化的一个途径。
墨子的科学认识活动和当时的生产技术实践相结合，使墨子的科学认识活动具有强烈的实践特征。例如，墨子对光学、力学现象的研究就是和当时铜镜的制作及简单机械的使用相联系。其次，墨子强调在科技活动中实践、创造要比“述而不作”有益的多。墨子认为，只有创造才是真正的君子之道。“古者羿作弓，羿作甲，奚仲作车，巧垂作舟。然则今之鲍函车匠，皆君子也，而羿、伃、奚仲皆小人邪？且其所循人必或作之，然则其所循皆小人道也？”墨子十分强调人的实践对科学认识真伪判别的决定性作用。墨子认为一个科学命题、科学判断的正确与否，应该通过实践，接受事实的检验。“瞽不知自墨者，非以其名也，以其取也。” 单从理论上，以“名”来说明，并不能确证是否是真知，只有经过“取”的实践，才能证明其正确。
墨子在科学认识活动中的理性态度主要体现在形成理论知识的方法和理论知识结构这两个方面。
墨子在形成理论知识过程中一般遵循了从感性认识上升到理性认识的基本规律。墨子重视感官范围内的客观事实，认为各种经验事实正是在可感觉的客观事实的基础上形成的，“惟以五路智”。 这里五路是指感觉形成的五条通道：耳、目、口、鼻、肤。墨子已经认识到要注意提高感觉的客观性，尽可能避免错觉，从而可避错误的认识和结论。为了提高感觉的客观性，墨子提出了几个方法。第一，墨子强调科学认识活动的对象应是在感官�