В определении центральной проблемы философии науки существуют некоторые разночтения. По мнению известного философа науки Ф. Франка, «центральной проблемой философии науки является вопрос о том, как мы переходим от утверждений обыденного здравого смысла к общим научным принципам» (СНОСКА: Франк Ф. Философия науки. М.,1960. С. 56). К. Поппер считал, что центральная проблема философии знания, начиная, по крайней мере, с Реформации, состояла в том, как возможно рассудить или оценить далеко идущие притязания конкурирующих теорий или верований. «Я, — писал К. Поппер, — называю ее первой проблемой. Она исторически привела ко второй проблеме: как можно обосновать (justify) наши теории и верования» (СНОСКА: Поппер К. Реализм и цель науки // Современная философия науки. Знание, рациональность, ценности в трудах мыслителен Запада: Хрестоматия. М., 1996. С. 92-93). Вместе с тем круг проблем философии науки достаточно широк, к ним можно отнести вопросы типа: детерминируются ли общие положения науки однозначно или один и тот же комплекс опытных данных может породить различные общие положения? Как отличить научное от ненаучного? Каковы критерии научности, возможности обоснования? Как мы находим основания, по которым верим, что одна теория лучше другой? В чем состоит логика научного знания? Каковы модели его развития? Все эти и многие другие формулировки органично вплетены в ткань философских размышлений о науке и, что более важно, вырастают из центральной проблемы философии науки — проблемы роста научного знания.

Можно разделить все проблемы философии науки на три подвида. К первым относятся проблемы, идущие от философии к науке, вектор направленности которых отталкивается от специфики философского знания. Поскольку философия стремится к универсальному постижению мира и познанию его общих принципов, то эти интенции наследует и философия науки. В данном контексте философия науки занята рефлексией над наукой в ее предельных глубинах и подлинных первоначалах. Здесь в полной мере используется концептуальный аппарат философии, необходимо наличие определенной мировоззренческой позиции.