L’université, fondée en 1575, atteignit une renommée internationale et attira des savants néerlandais et étrangers comme Descartes qui fut formé au collège jésuite de La Flèche à partir de 1604 puis obtint ses diplômes de droit à l’université de Poitiers en 1616, Heinsius et Scaliger.

Joseph Just Scaliger (Agen, 1540 – Leyde, 1609) était le dixième fils de Jules César Scaliger qui prétendait descendre des Scaliger de Vérone. Il reçut l’enseignement de Buchanan à Bordeaux et de Turnèbe à Pau. Converti au protestantisme en 1562, il entre au service de Louis Chasteigner, seigneur d’Abain, en ambassade à Rome. Il voyage ensuite en Angleterre et en Espagne, puis se retire à Genève après la Saint-Barthélemy, où il enseigne la philosophie pendant deux ans. Reçut au château d’Abain, dont il reste des ruines (Les Tours d’Abain, sur la commune de Thurageau), quelques temps, il est accueillit par l’université de Leyde en 1593. Scaliger fut un érudit à la vaste culture et un commentateur d’auteurs latins comme Varron, Virgile et Ausone.

Elle accueillit Willebrord Snel van Royen (Leyde, 1580 – 1626) qui introduisit le premier la triangulation qu’il substitua aux méthodes directes des Anciens. Il découvrit la loi de réfraction de la lumière connue sous le nom de « loi du sinus » ou loi Snel-Descartes, donnant une démonstration plus compliquée que celle de Descartes qui publia avec Huygens ce résultat. Hermann Boerhaave (Voorhout, 1668 – Leyde, 1738) professa aussi à Leyde. Il devint docteur en philosophie en 1690 puis docteur en médecine en 1693. Ses cours attirent une multitude d’élèves en provenance de toute l’Europe. En botanique, il introduit les caractères tirés des étamines et des pistils. Il sera aussi chargé des cours de chimie à l’université de Leyde.

La ville est le siège de l’expérience de 1745 menée par trois savants, Pierre Van Musschenbroek (Leyde, 1692 – 1761), Allaman et Cunoeus qui conçoivent le premier condensateur électrique connu sous le nom de bouteille de Leyde. Remplie d’eau, entourée d’une feuille d’étain et le bouchon traversé par une tige métallique à crochet qui est suspendue au conducteur d’une machine électrique, la bouteille, saisie par un des expérimentateurs, lui donna une vive commotion. L’abbé Nollet améliora le dispositif en remplaçant l’eau par du clinquant (minces feuilles de laiton).

Quelques siècles plus tard, Heike Kamerlingh Onnes (Groningue, 1853 – Leyde, 1926), ancien élève de Bunsen, crée le laboratoire du froid à l’université de Leyde où pendant longtemps on obtenait les plus basses températures. Il fut aussi ancien élève aussi de Johannes van der Waals (Leyde, 1837 – Amsterdam, 1923), prix Nobel 1910. Celui-ci a étudié le phénomène de continuité de l’état gazeux à l’état liquide et a proposé une équation d’état applicable aux gaz et aux liquides. Sa loi des états correspondants a permis à Dewar de liquéfier l’hydrogène et à Onnes de liquéfier l’hélium en 1908. Onnes étudie les phénomènes optiques, électriques et magnétiques au voisinage du zéro absolu. Cela lui permet de découvrir la supraconduction. Il obtient le prix Nobel de physique en 1913. Willem Hendrik Keesom (Texel, 1876 – Leyde, 1956) succéda à Onnes à la direction du laboratoire de cryogénie. Il réussit à solidifier l’hélium qui a alors deux caractéristiques, l’une de ne présenter presque aucune viscosité, l’autre de conduire très bien la chaleur. Ces chercheurs réalisèrent la « prophétie » de Thomas Andrews (Belfast, 1813 – Belfast, 1885) qui travailla à la liquéfaction des gaz. Il déclara en effet en 1871 : « Nous pouvons encore voir ou, du moins, nous pouvons avoir confiance que ceux qui viendront après nous verront des corps comme l’oxygène et l’hydrogène dans l’état liquide et peut-être aussi dans l’état solide ».