С одной стороны, научную рациональность связывают с историей развития науки и естествознания, с совершенствованием систем познания и с методологией. В этом отождествлении рациональность «обрастает» логико-методологическими стандартами. С другой стороны, рациональность синонимична разумности, истинности, когда проблемы выяснения критериев связаны с истинным знанием, совершенствованием языка познания.
Три стадии исторического развития науки, каждую из которых открывает глобальная научная революция, можно охарактеризовать как три исторические ступени научной рациональности, сменявшие друг друга в истории техногенной цивилизации: классическая, неклассическая и постнеклассическая рациональности. Каждая стадия характеризуется особым состоянием научной деятельности, направленной на постоянный рост объективно-истинного знания. Согласно принципу системности научного познания, эта деятельность может быть рассмотрена как сложно организованная сеть различных актов систематического преобразования объектов, когда продукты одной деятельности переходят в другую, становясь ее компонентами. Отсюда выводится структура элементарного акта человеческой деятельности как отношения «субъект – средства – объект», являющаяся основой для рассмотрения типов научной рациональности.
Классический тип научной рациональности (XVII – первая половина XIX в.), акцентируя внимание на объекте, при теоретическом объяснении и описании стремится элиминировать все, что относится к субъекту, средствам и операциям его деятельности. Такая элиминация рассматривается как необходимое условие получения объективно-истинного знания о мире. Цели и ценности науки, определяющие стратегии исследования и способы фрагментации мира, на этом этапе, как и на всех остальных, детерминированы доминирующими в культуре мировоззренческими установками и ценностными ориентациями. Объекты в классическом естествознании рассматривались преимущественно в качестве малых (простых) систем.
Неклассическое естествознание (конец XIX – середина XX в.) способствовало значительному расширению поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению больших, сложных саморегулирующихся систем. Неклассический тип рациональности учитывает связи между знаниями об объекте и характером средств и операций его деятельности, т. е. рассматривает объект как «вплетенный» в человеческую деятельность.
В современную эпоху происходят новые радикальные изменения в основаниях науки. Постнеклассическая рациональность расширяет поле рефлексии над деятельностью. Она учитывает соотнесенность получаемых знаний об объекте не только с особенностью средств и операций его деятельности, но и с ценностно-целевыми структурами. Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Возникновение нового типа рациональности и нового образа науки не следует понимать как полное исчезновение представлений и методологических установок предшествующего этапа, напротив – между ними существует преемственность. Новый тип рациональности только ограничивает сферу действия предыдущего, определяя его применимость к решению лишь определенных типов проблем.