Систематическое осмысление природы науки и ее места в культуре, осуществляемое концептуальными возможностями философии, или философия науки, формировалось и становилось в виде интеллектуальной традиции исторически. Осваивая исторический опыт становления философии науки как традиции культуры, в философии было установлено, что имеются два универсальных способа отношения философии к науке - синтез и анализ. Древняя философия преимущественно конструктивистски относилась к еще только формирующейся науке, поэтому она не столько анализировала, сколько синтезировала научное знание и познание. Осмысливая становление первых научных программ, древнегреческая философская мысль выступала в роли протофилософии протонауки. Геометризация и арифметизация математики, осуществляемые в древнегреческой философии, выступали как программы синтеза возможного математического знания. Разработка философских программ синтеза возможного научного знания Демокритом, Платоном, Аристотелем осуществлялась в контексте теоретизирования, что предопределяло в основном синтетическое отношение философии к науке.
Традиция мыслительного отношения философии к науке, зародившаяся с момента возникновения философии, транслировалась в культуре древней и средневековой философской мысли. Новоевропейская философия, осмысливая геометрию Евклида и физику Ньютона, зародила и развила традицию рефлексивного отношения к науке, к научному познанию. Философская рефлексия над наукой акцентировала развитие традиции анализа научного знания и познания. Картезианский поиск самоочевидных оснований знания и познания, критическая философия Канта развивали культуру философского анализа научного знания, логика которого приводила в конечном результате к новым формам синтеза нового знания науки.
Культура философского освоения науки, многообразных циклов ее синтеза и анализа, эволюционировала вместе с эволюцией самого философского мышления, культуры философского вопрошания. В философии в ходе ее истории происходило все более сложное различение смыслов исследования культуры. В контексте философского мышления произошла демаркация метафизики и онтологии, онтологии и аксиологии, гносеологии и методологии. Сформировавшиеся в историческом бытии философии и ставшие относительно самостоятельными подсистемы теоретической философии - метафизика, онтология и методология, гносеология, аксиология и праксиология оказались теми концептуальными системами философии, которые формировали и обогащали предметный мир и проблематику философии науки. В современной развитой культуре философского освоения науки соответственно исторически структурировавшемуся философствованию можно выделить такие относительно самостоятельные области философии науки, как метафизику научного знания, онтологию и методологию науки, гносеологию, аксиологию и праксиологию научного познания и знания. Сформировались как относительно самостоятельные методологический и философско-аксиологический анализ науки. Принимая во внимание феномен историчности, эмпирической незавершенности эволюции философского мышления, можно предположить, что формирование концептуальных подсистем системы философского вопрошания есть процесс, открытый творчеству будущего.
Научное познание, ориентированное на постижение в знании предметных миров, данных в контексте возможного опыта в структуре определенных методов исследования, является традиционным предметом философского вопрошания, философского исследования, включающего анализ и синтез познания и знания. Научное знание сегодня - своего рода идеальная субстанция самодвижения цивилизации креативного типа. Поэтому философия, систематически осмысливающая природу культуры, обращается к постижению науки, к выявлению ее места в культуре прошлого, настоящего и будущего бытия человека и человечества.
Современная философия науки осуществляет свой поиск в значительной мере под знаком анализа. Сформировавшийся в виде логического анализа языка науки, анализ научного познания и знания в традиции философии науки вбирает в себя аналитические возможности культуры философствования вообще. Развитие содержания философского мышления явилось основой становления философского анализа познания. Сегодня философский анализ научного познания предполагает систематическое выявление мировоззренческих презумпций научного мышления, постижение гносеологической природы научного познания, в первую очередь природы знания и его истинности, осмысление онтологического содержания научных теорий и законов науки, других форм бытия знания и осуществления познания. Философский анализ научного познания обращен к постижению методологии науки, к осмыслению аксиологических координат и смыслополагающих ориентиров науки, деятельности научных сообществ, ученых. Методология, аксиология и телеология науки обнаруживают свои гармоничные взаимосвязи с праксиологией научного познания, исследующей различные формы научно-познавательной активности под углом зрения идеи практической природы познания и культуры в целом.
Существующие в современной философии науки подходы и методы философствования в той или иной форме реализуют структурированное понятие философского анализа научного познания. В контексте деятельностного подхода к научному познанию осмысливается его природа и структура через понимание категориальной структуры деятельности человека. Осмысливается, например, предметность научного познания, обсуждаются вопросы объективности и виртуальности предметных миров науки. Деятельностный подход к осмыслению природы научного познания направлен на минимизацию неконтролируемых опытом метафизических презумпций философии и науки.
Фундаментальной проблемой философии науки является проблема существования объектов научного знания, особенно такого вида его организации, каким является научная теория. Обсуждение этого круга вопросов привело в современной философии науки к аргументируемому противостоянию реалистической и нереалистической философии науки. Аргументации нереалистического понимания научного знания обусловили совершенствование аргументации реалистической философии науки. В структуре реалистического подхода к научному познанию предпринимаются все более дифференцированные аргументы для обоснования идеи истинности как когнитивного идеала науки, многосторонне оцениваются версии реалистической философии науки
Любая целостная концепция философии науки предполагает ответы на вопросы о целях и ценностях научного познания, о его предметных мирах и способах их существования, о методах овладения этими мирами, о структуре и генезисе научного знания, что определяет сопряженность философии науки не только с культурой философствования в целом, но и с подсистемами философии (с философией природы, человека, общества, истории, культуры, техники, экономики, политики). Философия науки взаимосвязана не только со всеми концептуальными подсистемами наличной культуры философствования. Она также соотнесена с направлениями науковедения, с историей науки и социологией науки, с психологией научного творчества и логикой науки.
Современная философия науки эволюционирует в контексте рефлексивного архетипа философствования. Рефлексией философии науки над своими собственными исследованиями является историография философии науки, которая осмысливает историческое бытие философии науки, представленное в публикациях результатов исследований в этой области познания. Дискретные характеристики изменения и специфики философии науки отображены в антологиях, книгах для чтения, учебниках по философии науки, резюмирующих дискретные итоги динамики знаний в области философии науки.
Существуют разные способы центрирования проблематики философии науки. К. Поппер в "Логике научного исследования" подчеркивает, что центральными проблемами философии науки являются проблема индукции и проблема демаркации. Ян Хакинг в книге "Представление и вмешательство" утверждает, что в философии науки имеется две основные темы - темы рациональности и реальности. К метафизике науки иногда относят темы законов природы, объяснения, естественных видов. Их объединяет тема реальности, представленная в концепциях реализма. Проблемой метафизики науки иногда полагается аргументация, оценка и выбор реалистической или антиреалистической позиции в философии науки. К эпистемологической части философии науки отнесены темы скептицизма и индукции, вероятности и научного вывода, индуктивного познания, метода и прогресса науки. В антологиях по философии науки 70-х годов ХХ века были акцентированы следующие основные проблемы: природа научного объяснения и предсказания, структура и функции научных теорий, подтверждение научных гипотез. Классические проблемы философии науки обусловлены как познавательным способом отношения науки к миру, так и ее преобразовательной направленностью. Проблематика исследования отношения бытия и мышления, свойственная европейской философской традиции, в полной мете воспринята и наукой, в содержании которой связь мышления и бытия с необходимостью опосредована практикой. Современная философия науки, ориентированная на исследование специфики научного мышления, концептуализирует опыт научной рациональности. Публикации по философии науки, ориентированные на исследование существования объективного мира, данного в процессах научного познания, акцентируют проблематику реальности. Тема соотношения научного мышления и "научного бытия" является фундаментальной темой философии науки, в том числе и современной. Поэтому концепции рациональности/иррациональности - реализма/антиреализма являются осевыми концепциями современной философии науки. В базисных учебниках по философии науки 90-х годов, выполненных в рамках деятельностного подхода, ставятся проблемы бытия научного познания в контексте культуры.