I begynnelsen av sin litterære karriere skrev Lem lyrikk og realistiske romaner. Hans karriere som sciencefictionforfatter begynte for alvor på 1950-tallet. Det var imidlertid først etter Andrej Tarkovskijs filmatisering av at hans sciencefictionverker for alvor fikk oppmerksomhet i vesten og ble oversatt til vestlige språk. Det er blitt hevdet at han i en periode på 1970-tallet var den videst leste siciencefictionforfatteren i verden.