Le formule (1), (2) e (3) risolvono in modo corretto il problema di passare da un sistema di riferimento inerziale a un altro fino a quando le velocità coinvolte non sono troppo elevate.

Però, quando le velocità in gioco arrivano a essere confrontabili con la velocità c della luce nel vuoto, il modello costituito dalla relatività galileiana e dalle trasformazioni di Galileo non è più in accordo con gli esperimenti e deve essere sostituito da un nuovo modello, dato dalla relatività ristretta di Einstein e dalle trasformazioni di Lorentz. Quindi

la relatività galileiana e le trasformazioni di Galileo costituiscono un modello fisico che ha un ambito di validità limitato a velocità abbastanza piccole rispetto a quella della luce nel vuoto.

A sua volta, il modello espresso dalle trasformazioni di Lorentz può essere visto come una generalizzazione del modello galileiano perché le trasformazioni di Lorentz si riconducono a quelle di Galileo nel limite in cui tutte le velocità sono piccole rispetto a c.

In pratica, quindi, bastano Galileo e Newton per andare in bicicletta e anche per andare sulla Luna, ma serve Einstein per descrivere il comportamento delle particelle che si muovono a velocità prossime a quella della luce nei grandi acceleratori, per esempio al CERN di Ginevra.