Основным средством реализации плана создания новой науки являются механические приборы — шарнирные устройства, именуемые Декартом «циркулями». Весной 1619 года Декарт покидает Голландию и отправляется во Франкфурт, где присутствует на коронации вновь избранного императора Фердинанда II. Вскоре после коронации в Германии образовалась католическая лига для войны с чешскими протестантами. Декарт вступает в армию вождя лиги герцога Баварского, и отправляется на зимние квартиры на границе Германии.
В старинный германский город Ульм Декарт попал в самый разгар дискуссии по поводу комет, которую вели И. Б. Хебенштрайт, ректор гимназии и профессор инженерного училища И. Фаульхабер, и в скором времени знакомится и с тем, и с другим.
В конце сентября — начале октября начались его регулярные встречи и беседы с Фаульхабером, длившиеся в течение многих месяцев 1619–1620 годов. Немецкий ученый-инженер Фаульхабер значительно усовершенствовал передаточные механизмы различных типов мельниц. Он был одним из конструкторов машин и универсальных двигателей, которые создавались в Германии, а применялись в Голландии. Декарт вновь продемонстрировал несомненное превосходство во всем, что касалось математики. Осенью, в годовщину встречи с Бекманом, Декарт записывает: «X ноября 1619 года, преисполненный энтузиазма, я нашел основания чудесной науки» а ровно год спустя он уже смог констатировать «XI ноября 1620 года начал понимать основание чудесного открытия».
Несомненно, речь идет об открытии основ аналитической геометрии. Декарт видел своей задачей не только и даже не столько сочинение теоретических трудов, он стремился сочинить, продуманно построить собственную жизнь. Он сумел сам, почти до последней минуты, методически организовать свою судьбу в соответствии с тем замыслом, который окончательно сформировался в момент Ульмского «озарения» 10 ноября 1619 года, во время одного из трех знаменитых снов в ночь с 10 на 11 ноября 1619 года в не менее знаменитом с тех пор ульмском убежище Декарта.
Зиму 1620 года Декарт проводит на квартирах в южной Чехии, а весной 1621 года отправляется в Венгрию с армией графа Букоя, выступившей против Бетлена Габора, союзника чешских протестантов. Война окончилась неудачей, граф Букой был убит, и Декарт решил бросить военную службу. Из Венгрии он отправился в Селезию, присутствовал на собрании государственных чинов в Бреславе, затем через пограничные районы Польши проехал в Померанию, через Балтийское побережье и Штетин отправился в Бранденбург и Голштинию.
Отсюда в ноябре он вернулся в Голландию. Зиму 1622/23 года Декарт провел в Париже. К этому времени он уже во-первых, располагал общим планом преобразования науки, воплотившимся в «последовательности черновых проектов интеллектуальных образов действия, которые мало-помалу определялись и уточнялись в предшествующих трактатах, частных записках, проблемных набросках и т. д. «Во-вторых, окончательно прояснились, в общих чертах, основная цель науки и ее предмет — поиск истины на пути познания природы, мира в целом, который в качестве предмета познания должен быть представлен математически или, точнее, должен быть геометризован.
«Во время своих зимних занятий (1619–1620), — свидетельствует один из современников Декарта, ссылаясь на воспоминания последнего, — он пришел к выводу, что, сопоставив тайны Природы с законами Математики, можно дерзнуть каждую из этих тайн раскрыть с помощью ключей — этих законов Математики».
В-третьих, орудие преобразования науки Декарт видит в новом («математическом») методе, главные идеи которого уже определились, — в тесной связи с идеями нового мировоззрения.