l bir gezegenin, yakın gelecekte bulunabilmesi olasıdır.

Bir Güneş dışı gezegenin atmosferindeki biyotik gazların (örneğin metan ve oksijen) - hatta teknolojik olarak ileri bir medeniyetin yarattığını endüstriyel hava kirliliğinin - spektroskopik analiz yoluyla tespit edilmesi, Dünya dışı yaşamın nihai kanıtı olabilir. Gözlem olanaklarının daha da gelişmesi halinde, insan uygarlığının ürettiği (yanda görülen) etkilere benzer kanıtlar da doğrudan gözlenebilir.

Yine de, Güneş dışı gezegenler nadiren doğrudan gözlenebilir (bir gezegenin gözlendiğine dair ilk iddia 2004'te ortaya atılmıştır). Bunun yerine, bu tür gezegenlerin varlığı genelde, etrafında döndükleri yıldız ya da yıldızlar üzerindeki etkilerinin incelenmesiyle tespit edilir. Bu yüzden çoğunlukla gezegenin sadece kütlesi ve yörüngesi bilinebilir. Bu bilgilerle birlikte, gezegenin yıldızının ait olduğu sınıf bilgisi ve eğitimli tahminlerin (genelde gezegenin kütlesi ve yıldızına olan uzaklığı kullanılır) sonuçları, gezegendeki koşullar hakkında kaba tahminler yapılmasına imkân verir.

Mevcut Güneş dışı gezegen tespit yöntemleri ile, yaşam barındıran Dünya benzeri gezegenlerin tespiti mümkün görünmemektedir. Kütleçekimsel mikromercekleme gibi yöntemler Dünya'dan daha küçük boyuttaki gezegenlerin varlığını tespit edebilir. Ancak bu yöntemde gezegen bir an için tespit edilir ve gezegenin takip edilmesi mümkün değildir. Radyal hız ve gökölçüm gibi yöntemlerde Güneş dışı gezegenlerin etkileri uzun süre gözlenebilir, ancak bu yöntemler Dünya'nın birkaç katı kütleye sahip gezegenlerde kullanılabilir. Bu tür gezegenler, Dünya benzeri yaşamın ortaya çıkmasının olası olmadığı gezegenlerdir. Yine de Güneş dışı gezegen tespiti ve sınıflaması, astronominin en aktif alt dallarından biridir. 1988 ile 2007 yılları arasında 241 gezegen tespit edilmiş, bir yıldızın yaşanabilir bölgesi dahilinde keşfedilen ilk yerbenzeri gezegen 2007'de bulunmuştur. Güneş dışı gezegen tespit yöntemlerindeki iyileştirmeler sayesinde daha fazla yerbenzeri gezegenin tespit edilebileceği ve daha uzun süreyle gözlemlenebileceği düşünülmektedir. Bu tür gözlem iyileştirmeleri ile, potansiyel olarak yaşam barındıran gezegenlerin genel özellikleri daha iyi anlaşılacak, evrendeki yaşamın nasıl olması gerektiği konusunda daha iyi tahminler yapılabilecek ve Fermi paradoksunun temelinde yer alan varsayımlar daha iyi anlaşılabilecektir.

Evrenin yaşı ve büyüklüğü ile birlikte zeki yaşamın yayılma hızı dikkate alındığında, uzaylıların kolonileşme denemelerine dair kanıtların keşfedilmesi ihtimali akla yatkındır. Ayrıca, Dünya dışı canlıları taşımayan keşif amaçlı sondaların ve diğer bilgi toplama araçlarının da varlığına ilişkin deliller aranabilir.

Von Neumann sondası gibi bazı teorik tarama araçları ile Samanyolu büyüklüğündeki bir galaksinin neredeyse tamamı yarım milyon yıl gibi kısa bir sürede, nispeten düşük maliyetler ve enerji miktarıyla taranabilir. Samanyolu dahilinde bir tek uygarlık bile bunu yapmış olsa, tüm galaksiye birçok sonda yayılmış olurdu. Bu tür sondaların varlığına ilişkin kanıtlar, Güneş Sistemi dahilinde - muhtemelen hammaddenin çok fazla ve kolay erişilebilir olduğu asteroit kuşağında - bulunabilir.

Uzaylılara ait bir sondayla temasa geçmek için bir başka olasılık da, insanları aramakta olan bir Bracewell sondasına rastlamaktır. Bağımsız çalışan böyle bir sondanın amacı, sadece keşif amaçlı olan Von Neumann sondalarının aksine, uzaylı uygarlıkları bulmak ve onlarla iletişime geçmek olacaktır. Bu tür sondalar, birbirinden çok uzakta olan iki medeniyet arasında ışık hızıyla kurulacak nispeten yavaş iletişime bir alternatif olarak öne sürülmüştür. Radyo dalgaları yoluyla kurulacak olan iletişimdeki gecikmelere katlanmak yerine, yapay zekâya sahip böyle bir sonda, yakın çevresinde keşfedeceği medeniyetlerle daha kısa sürede temasa geçebilecektir. Böyle bir sondanın bulgularını kendi medeniyetine göndermesi için en hızlı yol hâlâ ışık hızı olacaktır, ancak bulunan medeniyetle yapılacak bilgi toplamaya yönelik diyalog gerçek zamanlı yürütülebilecektir.

1950'lerden bu yana Güneş Sistemi'nin küçük bir bölümünde keşif çalışmaları gerçekleştirildi ancak sistemin uzaylı koloniciler ya da sondalar tarafından ziyaret edilmiş olduğuna dair hiçbir kanıt bulunamadı. Güneş Sistemi'nin, enerji kaynaklarının fazlaca bulunduğu asteroitler, Kuiper kuşağı, Oort bulutu ve çeşitli gezegen halkaları gibi bölgelerinde yapılacak detaylı çalışmalar, uzaylıların yaptıkları keşif faaliyetlerinin kanıtlarını ortaya çıkarabilir. Ancak çok büyük olan bu bölgelerin araştırılması zordur. Uzaylılar tarafından Güneş Sistemi'ne yapılan ziyaretlerin kanıtlarının ya da bahsi geçen uzaylı yapıların izlerinin bulunmasına yönelik olarak SATE ve SETV gibi ön çalışmalar yapıldı. Ayrıca Dünya'nın yakınlarında bulunması olası Bracewell sondalarını sinyaller göndererek aktive etmeye yönelik olarak, Robert Freitas ve Francisco Valdes gibi bilim adamlarının katıldığı denemeler yapıldı. Astronomların önemsiz bulduğu bu tür birçok çalışmanın sonucunda, herhangi bir uzaylı yapıya rastlanamadı.

Bu tür uzaylı yapılarının Dünya dışı oldukları, Dünya üzerinde keşfedilseler bile, anlaşılamayabilir. Uzaylıların farklı zekâ ve teknoloji seviyesi ile ürettiği bu yapılar algılanamayabilir ya da yapay oldukları fark edilemeyebilir. Örneğin biyomühendislik teknikleriyle ve yapay biyoloji yoluyla oluşturulmuş keşif araçları bir süre sonra parçalanarak geride iz bırakmadan yok olacaktır. Moleküler nanoteknolojiye dayalı bilgi toplama cihazları sürekli çevremizde olsalar bile tespit edilemeyecektir. Clarke'ın üçüncü yasasına göre, insan medeniyetine oranla oldukça gelişmiş durumdaki uzaylı bir medeniyetin keşif teknikleri, insanların henüz algılayamayacağı seviyede olabilir.

1959'da Dr. Freeman Dyson, tüm gelişmiş insan uygarlıklarında enerji tüketiminin sürekli arttığını gözlemledi ve yeterli yaşa ulaşmış bir uygarlığın, kendi güneşi tarafından üretilen "tüm" enerjiye ihtiyaç duyacak hale geleceğini öne sürdü. Buna bir çözüm bulmak için gerçekleştirdiği düşünce deneyinin sonucu olarak Dyson küresi fikri ortaya çıktı. Bu yapı, bir yıldızın etrafını kabuk ya da bulut gibi sararak, yıldızın yaydığı enerjinin mümkün olan en büyük kısmını toplamaya çalışan nesnelerden oluşur. Bu tür bir astromühendislik başarısı, Güneş'in gözle görülebilir tayfını değiştirecek, doğal yıldız gazyuvarının normal tayf çizgilerinin en azından bir kısmını, muhtemelen kızılötesinin en fazla görüleceği bir tür kara cisim ışınımına dönüştürecektir. Dyson bu fikirden yola çıkarak, yıldızların tayflarında bu şekilde bir deişikliğin olup olmadığının araştırılması yoluyla, gelişmiş uzaylı uygarlıkların tespit edilebileceğini öne sürdü.

O zamandan bu yana, birçok teorik yıldız-boyutlu megayapı türü öne sürüldü, ancak temel fikir aynı kaldı. Bu fikre göre, yeterince gelişmiş durumdaki medeniyetler - Kardaşev ölçeğine göre II. tip ve daha gelişmiş olanlar - çevrelerini, yıldızlar arası uzaklıktan fark edilecek ölçüde değiştirebilirler.

Ancak bu tür yapıların tespit edilmesi, düşünüldüğünden daha zor olabilir. Dyson küreleri düşünüldüğünden farklı yayılım tayflarının da oluşmasına sebep olabilir. Örneğin çok yüksek sıcaklığa ihtiyaç duyan bir yaşam formunun oluşturacağı Dyson küresindeki "artık ışınımın", önerildiği gibi kızılötesi değil, görülebilir tayf dahilinde olacaktır. Ek olarak, Dyson küresinin Matruşka beyni olarak adlandırılan ve çok uzaktan tespit edilmesi oldukça zor olan bir türünün de inşa edilebileceği öne sürülmüştür. Matruşka beyni, her biri birim alan başına bir içtekine göre daha az enerji yayan eş merkezli kürelerden oluşur. Böyle bir durumda en dıştaki kürenin sıcaklığı yıldızlar arası arka plan ışımasına yakın olabilir. Dolayısıyla bu yapı büyük uzaklıklardan tespit edilemez.

Dyson kürelerini veya Kardaşev ölçeğinde II. ya da III. tipteki medeniyetlerin yapmış olabileceği, merkez yıldızlarının tayfını değiştirecek büyüklükteki diğer yapıları tespit etmeye yönelik bazı ön çalışmalar yapıldı ancak henüz bir sonuç elde edilemedi. Fermilab'da Dyson kürelerinin bulunmasına yönelik bir program sürmektedir ancak program dahilindeki taramalar ön çalışma niteliğindedir ve henüz tamamlanmamıştır.

Bazı teorisyenler, kanıt yokluğunun dünya dışı yaşamın var olmadığını kanıtladığı kabul ederler ve bunun sebeplerini açıklamaya çalışırlar. Diğer bazı teorisyenler ise bu "büyük sessizliğin", bu tür bir yaşamın varlığını yok saymaksızın nasıl açıklanabileceğine dair, dünyadışı yaşamın davranış şekli ve teknolojik seviyesi hakkında fikirler öne sürerler. Aslında bu açıklama hipotezlerinin her biri, Drake denkleminin bir ya da birkaç faktörünün değerini değiştirmek anlamına gelir. Bu teoriler genel olarak birbirlerini dışlamaz. Örneğin, yaşamın nadir olduğu hipotezi ile teknolojik olarak gelişmiş uygarlıkların kendilerini yok etmeye meyilli oldukları savı aynı anda doğru olabilir. Aşağıda söz edilen başka teorileri içeren benzer kombinasyonlar da düşünülebilir.

Açıklamalardan biri, insan uygarlığının galakside tek olduğu yönündedir. Bu fikre paralel olarak, akıllı yaşamın neden oldukça nadir ya da çok kısa ömürlü olması gerektiğine dair birçok teori öne sürülmüştür. Bu hipotezlerin sonuçları Büyük Filtre başlığı altında değerlendirilir.

Dünya dışı yaşamın var olmadığına inananlara göre, hayatın - ya da en azından karmaşık hayat formlarının - gelişmesi için gerekli olan şartlar çok nadir ortaya çıkar, hatta bu durum sadece Dünya'ya özeldir. Bu görüş, "Nadir Dünya hipotezi" olarak adlandırılır. Bu hipotezi savunanlar, sıradanlık ilkesini kabul etmeyip, Dünya'nın tipik bir gezegen değil, sıradışı ve hatta benzersiz bir gezegen olduğunu öne sürerek Fermi paradoksuna bir çözüm getirmeye çalışırlar. Eşsiz Dünya düşüncesi geçmişte felsefe ve din kökenli destekler almıştır. Ancak Nadir Dünya hipotezi, çok hücreli hayatın evrende oldukça nadir olduğunu, çünkü zaten Dünya benzeri gezegenlerin oldukça nadir olduğunu ve/veya olağandışı bir dizi rastlantının birleşerek Dünya'd