Durante el siglo XVII, el largo reinado de los espíritus animales comenzó a tambalearse y en unas décadas cayó definitivamente. Al intentar explicarlos desde las leyes físicas de la hidrodinámica, se los vio con una mirada cada vez más naturalista y esto fue su sentencia de muerte porque sencillamente las observaciones no coincidían con lo que cabía esperar. Por ejemplo si los espíritus animales circulaban dentro de los nervios huecos, estos no se mostraban huecos por ninguna parte. Leuwenhoek, el gran pionero microscopista, por más que lo intentara no conseguía encontrar el orificio del nervio óptico de una vaca, pese a que Galeno había asegurado que era perceptible e incluso a simple vista. Si se ligaba un nervio con fuerza, no se hinchaba por la presión de los espíritus. El biólogo holandés Jan Swammerdam (1637-1680) llevó a cabo lo que algunos consideran uno de los experimentos más importantes del siglo XVII. Demostró de manera incontrovertible que cuando los músculos se contraen, éstos no aumentan de volumen por la llegada de espíritus animales a la masa muscular, siendo este un aspecto clave en la hipótesis espiritual. No debe olvidarse según Descartes, que los espíritus animales tenían una realidad material.
En este contexto, los últimos coletazos de los espíritus animales se producen en el siglo XVII, y René Descartes (1596-1650) sería uno de los últimos en defender su existencia, pero ahora con un aire nuevo, contemporáneo, propio de la Edad moderna. No realiza experimentos ni disecciones, es fundamentalmente un pensador y sus reflexiones apuntan a aspectos centrales del dilema "cuerpo-mente". Pretende explicar el funcionamiento de los espíritus animales de acuerdo con el conocimiento tecnológico de la época y esto supone, en realidad, un gran paso hacia su abandono definitivo.
