长久以来，哲学成为他的避难所，这正是他的嗜好和颖悟所致。1603年至1605年，他出版了一本有名的书《学问的精通与进步》（The Proficience and Advancement of Learning）。但这对于他而言，似乎只是一些意见，而非实际执行的方案。1609年，他写信给艾里（Ely）主教说：“假如上帝给我假期，让我撰写一本公正而完善的哲学著作……”1610年，他写信给卡索邦（Casaubon）说：“将人类生活带到更美好的境界……利用健全和真实意图的帮助——这便是我想象的目标。”在官场数年烦困的生活中，他接受了——在富裕日子里的草率假定——科学和哲学革新的权威计划。在去职前的7个月，他宣布了拉丁文的工作计划，写信给所有欧洲的学者，大胆地标名为《大更新》（The Great Renewal）。书的内封便是一个挑战，一艘张满帆的船，经由海格力斯之柱，驶入大西洋。有一句中古的箴言刻立在这些柱上，警告来往的船只“请勿越此”（Ne Plus Ultra）。培根改写道：“会有许多人经此，知识将因而增加。”狂傲的序言补充说：“威兰的弗朗西斯其本人推断如此，并断言为了现在及以后数代的利益，应使他们认识其思想。”
他发觉“科学中的任何事，不过是纷乱与不断地搅动，而终止于其开始而已”，因此他总结说：
仅留下一个方向……在一个较好的计划下，重新尝试处理整个事件，并开始全面的科学、艺术及所有人类知识的重建工作，建立适当的基础……此外因他不知道需要多少时间才能使这些事对其他人发生影响……因此他致力于立刻出版那些他能完成的书籍……在他逝世时，便可遗留一些他表明的计划和大纲……在他眼中所有其他人的野心，若与其手边的工作相比，便显得太可怜了。
他将全部计划书献给国王詹姆士一世，并附了一段道歉词：“为此工作需要，将挪用不少办公时间，但我期望结果将会‘纪念您的名字与您的光荣时代’。”——的确如其所愿。詹姆士是一个相当有学问而善意的人，假如他被游说资助该计划，又有何事不能做成？就像1268年的罗杰·培根，将他的著作《大作品》送给教皇克莱门特四世一样，祈求知识的扩散，现在与他同姓之人也向其君主请求，将之视为一项“皇家工作”。为了人类物质与道德利益之故，建立科学研究的组织并将哲学单一化。他提醒詹姆士，“哲君”如涅尔瓦、图拉真、哈德良、安东尼·庇护、马可·奥勒留，他们带给罗马帝国一个世纪（96—180年）的良好统治，是否因他对资助款项的需求与期望，而使他坚决且盲目地支持詹姆士？
在下一个序言中，他要求读者视当时的科学为千疮百孔，之所以有错误并停滞不前，是因为：
在每一个连续的时代，最伟大的智者总是被迫跃出自己的方向。超越一般百姓之上的具有潜力和智慧之人，他们为了保持名声，会欣然屈服于时代与大众。因此，若无一更高秩序的期望在各地燃起，不久便会被这股世俗意见之风熄灭。
他向神学家们绥靖，这些人与人民或国王，都属于有力量的团体，他警告他的读者们要对其所运行“有关神圣事件的责任限制内作‘限制的意识’”。他放弃讨论宗教信仰或宗教事务，“正在进行的工作……不是仅持有意见，而是要实际从事……我辛苦建立的根基，不是任何派别或学说，而是人类的幸福与权利”。他敦促其他人也自愿效劳和加入他的工作行列，并深信接连几个世代后便会实现。
在一个皇家的计划书（Distributio Operis）中，他提出事业的详细计划。第一，他将试图对既存或可期望的科学做一新的分类，划分它们的研究问题和领域。这项工作，他在其著作《学问的进步》中已完成，此书在1623年加以翻译和增补于《知识的成长》（The Advanlement of Learning）一，以便流传于欧陆。第二，他将检验当时逻辑学的缺失，寻找远较亚里士多德的逻辑论文《理则学》（Organon）“对人类理性的更完美利用”。培根在1620年的著作《新工具》（Novum Organum）中完成这项工作。第三，他将开始一个“宇宙现象”——天文学、物理学、生物学——的“自然史”研究。第四，他将在一个“知识的阶梯”中，依其新方法对科学的研究做一展示。第五，他将效仿“先驱们”，描述如其所见的这些事情。第六，他将开始从科学的追求，详细说明哲学将被发展与证明。“不过，这个最后部分的完成是……超越我的能力与期望的。”对于我们这些现在挣扎于知识和专业工作的人来说，培根的计划似乎是最高贵的徒劳。但知识并非如此无限与微细，部分的辉煌成就会使我们放弃对全体的假设。他告诉塞西尔说：“我已将所有知识纳入我的领域中。”他并非意指他能够详细地从事于所有的科学工作，而仅是说他意欲研究的科学“从一块岩石出发”，而使各学科能相互协调与帮助。哈维谈论培根“写哲学书时就像一个大法官”。是的，他就像一位至尊的将军拟定计划一样。
我们循他的著作《学问的进步》去探索，可以发现培根心智的范畴与聪敏。他以不寻常的谦虚态度贡献其思想，说那“并不比……音乐家们调准他们的乐器时所发的噪音好多少”。但是，他在此几乎表现了他所有的特点。他要求多样性与大学、图书馆、实验室、动物园、科学博物馆和工业界的广泛支持，为了支付教师和研究员的薪水，为了科学实验的充裕财政基金，为了欧洲各大学之间的分工、沟通和合作。他在对科学的崇敬方面，并未失去正确的眼光。他为一个包括哲学和文学在内的普遍而自由的教育辩护，为对改进科学方法的目的做广泛的评断。他试图以逻辑的秩序将科学分类，决定它们的范畴与界限，并指出有待研究和解答的主要问题。他的许多要求都利用各种科学方法来处理——要求较好的临床记录，利用预防法的医药延长生命，要求“精神的现象”等须小心检验及要求社会心理学的发展等，他甚至预示了现代的研究技术。
《大更新》的第二部分，也是最大胆的部分，是试图形成新的科学方法。亚里士多德早已提出，甚至宣扬归纳法，但他的逻辑学主要模式仍是演绎法，其理想形式是三段论法。培根认为老的《理则学》由于强调理论而非着重于实际的观察，致使科学停滞不前。因此他的《新工具》一书便极力建议成立一个新的思想组织与体系——经过经验与实验方法来做自然的归纳研究。虽然此书本身残缺不全，而且仍有许多不妥善之处，却是英国哲学史上最光荣的著作，也是第一本堪称为“理性时代”的作品，以拉丁文撰写，但是用词清晰流利，半数以上的句子，都是向人发出内心警告的心声。第一行便揭露了综合的哲学，宣称归纳的革命，预示了工业革命，更给霍布斯、洛克、密尔（Mill）和斯宾塞的经验主义以启示：
人类，已成“大自然”的仆役与解释者，能做的与了解的如此之多，就像他观察的如此之多。但在实践和思想上，这仅是“大自然”的程序而已。除此之外，他不知道也不能做任何事……人类的知识与人类的力量合而为一。因为，天道所在不为人所知，其效果便无法产生了。“大自然”也仅是服从其命令而已。
而且，像17年后的笛卡儿，在其著作《方法论》（Discourses on Method）里，从怀疑每一件事情作为哲学的开始，因此，培根在《大更新》中要求一个“知识的修正”作为开始的第一步。“我们所拥有的人类知识，只是混杂与难以消化的东西，由许多轻信与意外及第一次吸收时即由不成熟的许多概念组成。”因此，在开始时便须尽我们所能，澄清心中所有的先入观念、偏见假设和各种理论，甚至我们须从柏拉图即刻转变到亚里士多德；我们须摒除思想中的“偶像”，或循循相因的幻想与玄思，天生的个人判断的癖好或传统信仰及团体的教条；我们须驱除所有内在期望上的思想逻辑轨道和所有思想暧昧的荒谬言语。我们必须把那些哲学中主要的演绎系统——那些仅是意欲从少数的定理与原则而推论出永恒的真理——置之身后。在科学中没有魔术的帽子，任何从著作中得知的事物，都必须放入观察或实验中。不仅是因果关系的观察，也不仅是对资料作“简单的列举”，而是利用“经验……寻找，实验”的方法。于是，培根经常藐视假的科学方法，他描述现代科学的实际方法说：
真实的经验方法首先在点燃了蜡烛（利用假设）之后，利用蜡烛照明道路，似以经验的正确程序开始……再从它推断出公理（“第一个果”，暂时的结论），然后，再从这已建立的公理施以新的实验……以实验本身来判断。
不过，培根的假设是谨慎的。他经常利用传统、偏见或期望来建议，也就是再度利用“偶像”。他不信任任何有意或无意地选自经验的确定资料里，及掩饰或盲于反证的假设。为避免这个陷阱，他建议累积所有与问题有关的资料，分析、比较、分类相关系数，及“利用排斥与拒斥的适当程序”，一个接着一个地削减假设，直至“形式”或“一个现象的基本原理和一个现象的本质出现，用这些方法建立一个精心设计的归纳法”。“形式”的知识将增加对事情的控制，进而使科学逐渐改造环境与人类自己。
培根深深感到，这是其终极的目标——科学方法将能适用于灵活的分析与人类个性的再造。他催促直觉与情绪的研究，认为它们与心灵的关系，正如同风浪之于海一样重要。但是它的错误，不仅在于知识的追求，也在于传递方面。假若我们愿意给他充分的补偿与光荣，便能草拟出第一流的教育学，那么人类便能够利用启发的教育方式来重塑了。培根赞美耶稣会教士皆是教育家，希望他们是“站在我们这边”。他谴责摘录、改善的大学戏剧，要求在课程表中，增加更多的科学项目。科学与教育之所以应被接受，并非是因为作为政府的工具和侍女，而是因为作为政府的指导和目标。这位有信心的大法官大声疾呼：“在自然界的竞赛里，我敢打赌，将会得到技巧上的胜利。”
