Nghịch lý Fermi
Bằng chứng thực nghiệm > Quan sát hành tinh trực tiếp

Việc tìm kiếm và xếp hạng các hành tinh ngoài hệ mặt trời đã được tính đến trong những cải tiến gần đây trong việc chế tạo thiết bị và phân tích của thiên văn học. Tuy đây là một lĩnh vực mới của thiên văn học – tài liệu xuất bản đầu tiên tuyên bố đã phát hiện một hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời xuất hiện năm 1989 — có lẽ các hành tinh dường như thích hợp cho sự sống phát triển sẽ được tìm thấy trong tương lai gần.
Bằng chứng trực tiếp về sự tồn tại của sự sống có thể cuối cùng sẽ được quan sát, như việc phát hiện các khí mang dấu hiệu sinh học (như methane và oxy) — hay thập chí cả việc ô nhiễm không khí công nghiệp của một nền văn minh có kỹ thuật tiên tiến – trong một khí quyển của một hành tinh ngoài hệ mặt trời bằng cách phương tiện phân tích quang phổ. Với những cải tiến trong khả năng quan sát của chúng ta, cuối cùng thậm chí có thể tìm kiếm trực tiếp bằng chứng như thứ mà con người tạo ra (xem bên phải).
Tuy nhiên, các hành tinh ngoài hệ mặt trời hiếm khi được quan sát trực tiếp (tuyên bố đầu tiên về việc đã thực hiện được hành vi như vậy diễn ra năm 2004); đúng hơn, sự tồn tại của chúng thường được suy luận từ những hiệu ứng chúng tạo ra trên một hay các ngôi sao mà chúng quay quanh. Điều này có nghĩa là thường chỉ khối lượng và quỹ đạo của một hành tinh ngoài Trái Đất là có thể được suy luận. Thông tin này, cùng với xếp hạng sao của mặt trời của nó, và thành phần dự đoán của nó (thường dựa trên khối lượng của hành tinh, và khoảng cách tới mặt trời của nó), chỉ cho phép ước tính sơ về môi trường hành tinh.
Trước năm 2009, các biện phán tìm kiếm hành tinh ngoài hệ mặt trời dường như không tìm kiếm các thế giới có sự sống kiểu Trái Đất. Các biện pháp như vi thấu kính hấp dẫn có thể phát hiện sự hiện diện của những thế giới "nhỏ", có thể thậm chí còn nhỏ hơn Trái Đất, nhưng chỉ có thể phát hiện những thế giới như vậy trong những khoảng thời gian rất ngắn, và việc tiếp tục là không thể. Các biện pháp khác như tốc độ xuyên tâm, thuật đo sao, và biện pháp đi qua cho phép những quan sát dài hơn về những hiệu ứng hành tinh ngoài Trái Đất, nhưng chỉ thực hiện được với các thế giới lớn hơn nhiều lần khối lượng của Trái Đất, ít nhất khi được thực hiện khi nhìn xuyên qua khí quyển. Những biện pháp này dường như không phải là cách che giấu sự sống kiểu Trái Đất. Tuy nhiên, việc tìm kiếm hành tinh ngoài hệ mặt trời và xếp hạng chúng là một lĩnh vực nhỏ rất sôi động của thiên văn học, với 241 hành tinh như vậy đã được phát hiện trong giai đoạn 1988 và 2007, và hành tinh kiểu Trái Đất đầu tiên đã được phát hiện trong vùng ở được của một ngôi sao được tìm thấy năm 2007. Những cải tiến trong các biện pháp tìm kiếm hành tinh ngoài hệ mặt trời, và việc sử dụng những biện pháp sẵn có từ vũ trụ, (như Phi vụ Kepler, phóng đi năm 2009) được chờ đợi sẽ tìm kiếm và mô tả các hành tinh cỡ Trái Đất, và xác định xem chúng có nằm trong những vùng ở được của các ngôi sao của chúng hay không. Những cải tiến quan sát đó có thể cho phép chúng ta tính toán tốt hơn về mức độ tiềm năng của các thế giới có thể ở được, và vì thế cho phép chúng ta có một ý tưởng chính xác hơn về sự phổ biến của sự sống trong vũ trụ; điều này sẽ có tác động lớn tới những sự quan tâm phía sau chính nghịch lý Fermi.