Discute-se, neste artigo, que a imaginação configura-se como um recurso heurístico ativo nos processos sociais e históricos de construção do conhecimento científico, podendo ser utilizada, por exemplo, no desenvolvimento de experimentos mentais. Tais experimentos servem como ferramentas que contribuem para o desenvolvimento científico, principalmente ao serem empregados, considerando-se a imaginação como recurso que guiará as possíveis alterações que uma conjectura poderá sofrer, ao longo de seu desenvolvimento. Explora-se, ainda, a importância de tratar o papel da imaginação na atividade científica no ensino de ciências, utilizando um episódio histórico específico – alcunhado de “O prato de Feynman” – de modo a considerar esta uma forma profícua de dirimir a concepção empiricista pura da atividade científica, tencionando fomentar um ensino em e sobre ciência.