Précédant leur père de quelques mois, Pascal et sa sœur Jacqueline quittèrent Rouen à l’été 1647 pour rejoindre Paris. Au mois de septembre, Pascal y rencontra Descartes, qui regagnait la Hollande au retour d’un voyage qui l’avait conduit, pour régler des affaires familiales, en Bretagne, Poitou et Touraine : « Il fut rencontré par M. Pascal le jeune qui, se trouvant pour lors à Paris, fut touché du désir de le voir ; et il eut la satisfaction de l’entretenir aux Minimes, où il avait eu avis qu’il pourrait le joindre. M. Descartes eut du plaisir à l’entendre sur les expériences du vide qu’il avait faites à Rouen, et dont il faisait actuellement imprimer le récit, dont il lui envoya un exemplaire en Hollande quelque temps après son retour. […] M. Descartes, ravi de l’entretien de M. Pascal, trouva que toutes ces expériences étaient assez conformes aux principes de sa philosophie, quoique M. Pascal y fût encore alors opposé par l’engagement et l’uniformité d’opinions où il était avec M. de Roberval et les autres qui soutenaient le vide. »
Ce témoignage d’Adrien Baillet dans sa Vie de Monsieur Descartes n’est qu’en partie corroboré par la lettre que Jacqueline Pascal adressa le 25 septembre 1647 à sa sœur Gilberte, demeurée à Rouen auprès de leur père : cette lettre précise que la rencontre se déroula sur deux jours successifs, les matinées des 23 et 24 septembre 1647, et qu’il y fut question du vide le premier jour. En revanche, elle indique que les entretiens n’eurent pas lieu à l’initiative de Pascal mais de Descartes, « à cause de la grande estime qu’il avait toujours ouï faire de Monsieur mon père et de lui », et qu’ils ne se déroulèrent pas chez le P. Mersenne, au couvent des Minimes, mais chez Pascal, en présence le premier jour de Roberval, le second de Vion d’Alibray. Quant à l’interprétation de l’expérience du vide, Descartes et Pascal furent loin d’émettre des avis conformes, même si Pascal, malade, n’entra pas dans une querelle qu’engagea à sa place Roberval : « M. Descartes, avec un grand sérieux, comme on lui contait une expérience et qu’on lui demanda ce qu’il croyait qui fût entré dans la seringue, dit que c’était de sa matière subtile ; sur quoi mon frère répondit ce qu’il put, et M. de Roberval, croyant que mon frère aurait peine à parler, entreprit avec un peu de chaleur M. Descartes. »