波普尔在逻辑实证论的基础上提出逻辑证伪论的理论体系。他声称自己揭示了“科学发现的逻辑”，这一逻辑可以用一个公式来表示：P[,1]→TT→EE→P[,2]。P[,1]表示问题，TT表示探示性理论，EE表示排错，P[,2]表示新的问题。用语言表达，这种逻辑就是：科学研究从解决问题开始，为解决问题而提出试探性理论，然后通过经验验证来反驳和证伪这种理论，再提出新的问题。显然，他对科学认识的逻辑和过程的阐述比亨佩尔更远离传统的实证主义。首先，亨佩尔还承认经验事实的观察和陈述是科学认识的基础，而波普尔则把为解决问题而提出的理论视为科学认识的首要前提。或者说，亨佩尔在肯定演绎逻辑的同时还承认传统实证主义的归纳方法的作用，而波普尔则对从观察到理论的归纳方法采取了否定的态度。他认为，科学发现的逻辑实际上就是一种从理论到观察的演绎逻辑，或称演绎法、演绎检验法、试错法。其次，亨佩尔还肯定理论或普遍假设可以由尔后的经验观察所证实，波普尔则认为经验观察对理论的验证作用不在于证实而在于证伪。比如，无论看到多少只白天鹅都不能证实“凡天鹅皆白”的理论，但只要看到一只黑天鹅就可以证伪这一理论。
    波普尔把他的逻辑证伪论运用于社会历史领域，得出了与传统实证主义者甚至逻辑实证论者完全相左的结论。传统实证主义者认为经验事实可以归纳出并且证实某种历史发展的“普遍规律”（如孔德的历史发展三段论），逻辑实证论者在此基础上强调非经验性的普遍规律的假设对历史认识的指导作用，波普尔则完全否认历史领域具有普遍规律。他的论据是：（1），历史进程受人类知识进步的强烈影响，而人类知识的进步又是无法预测的，所以就不存在可以预测人类历史未来进程的普遍规律；（2），历史事件是独特的、一次性出现的、不重复的，因此解释某种独特事件的理论假设是不可能被相同的经验事实所检验，所证伪；（3），历史学不是一种理论科学，其理论假设完全是有选择地取自其他科学学科，而它自身却不能独创关于普遍规律的理论体系。他的这些观点集中地体现在《历史决定论的贫困》和《开放的社会及其敌人》这两部著作之中。
    当代西方科学主义历史哲学中与新实证主义并驾齐驱的另一大学派是结构主义，其最著名的代表就是列维-斯特劳斯（C·Lévi-Strauss）。他的结构主义历史哲学来源于他的结构主义人类学理论，其核心就是他对人类社会现象的结构观。他认为，人类社会现象的背后都存在着某种秩序或结构。这种结构具有以下特征：“第一，结构展示了一个系统的特征，它由几个成分构成，其中任何一个成分的变化都要引起其他成分的变化。第二，对于任一给定模式都应有可能排列出由同一类型的一组模式中产生的一个转换系。第三，上述特性使它能预测模式将如何反映，如果一种或数种成分发生变化了的话。最后，模式应这样组成，以使一切被观察到的事实都成为直接可理解的。”⑨那么，人类社会中的结构是从哪里来的呢？他认为来自人类下意识的统一性。从这种结构观出发，他主张：要认识复杂的人类社会现象，必须从整体和系统分析入手，建立模式，从而才能揭示社会现象背后隐藏的下意识结构。
    他运用这种结构观对亲属关系和神话等人类社会现象进行了考察。这里仅以他对人类社会的神话分析为例进行说明。他指出：人们在不同地区所创造和流传的神话的惊人相似，说明神话背后有某种神话结构。神话结构的基本组成成分是神话素，其排列方式不同也就形成了不同的神话。每一个神话都是由神话素的特定排列构成的，因此也就是由神话结构决定的。神话是看得见听得到的，神话结构虽不能被人们直接感知，却决定着神话。他认为神话结构同样也来源于人们的群体无意识或下意识。例如，希腊神话中的奥狄浦斯故事就是当时人们“过分高估了血族关系”与“过分低估了血族关系”的集体无意识或下意识的产物：前者表现为奥狄浦斯娶母为妻，后者表现为奥狄浦斯残杀生父⑩。
    用这种结构观来观察社会历史变化，他提倡撰写所谓“结构的历史”。他认为：人类社会历史的变化实际上是社会结构的连续性变化过程，但是社会结构的变化只是其中各个成分的排列有所变化并形成了某种新的组合，而社会结构的深层基质在整体上并没有变，也就是说，构成社会结构之基础的“下意识系统复合体”固定不变。因此，为了获得对人类社会历史变化的了解，唯一途径就是揭示这种作为“常量”的“下意识系统复合体”及其不同成分的各种排列组合，揭示各个时代的下意识结构。他指出：“如我们所相信的那样，如果心灵的下意识活动在于把形式加之于内容，而且如果这一形式基本上对于一切社会，古代和现代的、原始和文明的社会，都一样的话，我们就必须获得作为每一制度或内容基础的下意识结构，以便获得对于其他制度和其他内容都有效的解释原则。”（11）在这种意义上，他断言“一切人和一切时代都是同一的”（12）。这样一来，人类社会历史的变化就仅仅是统一体内结构成分排列组合的变化，犹如一个万花筒里的各个成分的排列变化。他认为：在万花筒中，随着成分的排列变化而产生出不同的组合，但万变不离其宗，因为圆圈总是闭拢的（13）。他所主张的结构主义历史学实际上就是要“把圆圈闭拢”，使人类社会历史的一切差异和变化都存在于下意识结构的内在同一性之中。因此他主张：历史学家的任务就是运用模式分析制定出社会结构成分的诸种组合的“可能性一览表”，从下意识结构的内在同一性出发考察社会结构的变化。正如马克·加博里约在谈到这一观点时所说：“归根结蒂，历史只有在与可能性的一览表相对照时才有意义，才能被理解。”
    列维-斯特劳斯所创立的结构主义历史哲学后来经过福柯（M·Foucault）等人的发挥在本世纪60年代后取代了新实证主义而成为一种居支配地位的科学主义历史哲学思潮或学派，对当代西方史学产生了极为深远的影响。享誉西方史坛的法国年鉴学派在很大程度上就受到了这种结构主义历史哲学的影响。