Er wordt gezegd dat hij in staat was een zonsverduistering te voorspellen; waarschijnlijk die van 585 voor Christus. Mogelijk heeft hij zijn kennis over sterrenkunde opgedaan tijdens een reis naar Babylon. Anderen zeggen dat hem deze macht werd toegedacht omdat hij nu eenmaal de geleerde was, en geleerden dit moesten kunnen voorspellen.

Volgens de (Griekse) overlevering is hij ook in Egypte geweest, in een tijd dat de Egyptenaren niet meer in staat waren de hoogte van hun piramides te berekenen, en zou hij hun dat geleerd hebben door de lengte van de schaduw te meten op het moment dat de onze schaduw even lang was als wijzelf. Hieraan ligt dus geen enkele ingewikkelde berekening ten grondslag maar slechts de observatie dat als de schaduw van een mens even lang was als die mens dat ook wel voor andere objecten zou gelden. Het is niet ondenkbaar dat hij deze truc van de Egyptenaren geleerd heeft in plaats van andersom.

Thales moet ook in staat geweest zijn vanaf de kust de afstand tot een schip te berekenen door de afstand tussen twee punten op te meten, en de hoek waaronder het schip vanaf die punten gezien werd.

Hij is algemeen erkend als 's werelds eerste filosoof. Hij heeft een uitspraak gedaan over wat de basis van alle dingen is, de oerstof. Volgens hem moest deze oerstof één van de vier elementen (vuur, water, aarde en lucht) zijn. Hij koos voor water, omdat dat het duidelijkst fase-veranderingen ondergaat. Als ijs smelt krijg je water, als dat verdampt krijg je stoom. Bovendien geloofden de Grieken dat je als stoom "verder verdunde" lucht krijgt. De oerstof was dus water, en alles was daaruit ooit ontstaan. Het was de oorsprong der dingen.

Aristoteles vertelt van hem ook dat hij dacht dat de aarde op water dreef, en dat een magneet bezield was, omdat hij ijzer aantrok.