После войны Лем переехал в Краков. Окончив медицинский факультет Ягеллонского университета, он увлекается историей и методологией науки, становится научным сотрудником, в обязанности которого входит рецензирование науковедческих работ в журнале "Жизнь науки". В это же время в периодической печати появляются его первые рассказы и стихи, юношеская повесть "Человек с Марса" (1946) и, что гораздо важнее, складываются две соперничающие и дополняющие друг друга стороны творчества Лема как писателя и ученого — научная фантастика и науковедение. Если в первой области он создал выдающиеся художественные произведения, то и во второй им было написано несколько содержательных работ на высоком профессиональном уровне. В начале 50-х годов Лем-писатель явно заслоняет Лема-ученого. Один за другим появляются роман "Астронавты" (1951) - об экспедиции на Венеру, где земляне обнаруживают жалкие остатки некогда высокоразвитой технической цивилизации, погибшей от ,атомной войны; увлекательный роман о будущем коммунистическом обществе — "Магелланово Облако" (1955); сборники научно-фантастических рассказов "Сезам" (1954), "Звездные дневники Шона Тихого" (1957), "Вторжение с Альдебарана" (1959). Вместе с тем Лем не утрачивает интереса и к науковедению, о чем свидетельствуют его "Диалоги" (1957), посвященные кибернетике. Вспоминая об истории создания этой книги, писатель отмечал, что в то время о кибернетике было написано всего лишь около шестидесяти книг. Ныне об этой науке написаны целые библиотеки. Скромность помешала Лему добавить, что в "Диалогах" он впервые обратил внимание на целый ряд важных социальных и моральных проблем, которые кибернетика поставила перед человечеством и которые стали затем предметом научного обмена мнениями и острой полемики в печати.
Популярность многих научно-фантастических произведений Лема объясняется привлекательностью их героев, которых автор щедро наделяет юмором, интеллектуальной отвагой, мужеством, исключительной стойкостью, благородством, гуманными социальными идеалами. А вместе с тем и безымянный герой, от лица которого ведется повествование в "Магеллановом Облаке", и Кельвин в "Солярис", и пилот Пирке, и все другие положительные герои Лема — отнюдь не сверхлюди из далекого будущего, недосягаемые по своему характеру и интеллектуальным способностям для наших современников. Напротив, писатель нас убеждает, что они такие же люди, как мы с вами, во всяком случае, такими мы тоже могли бы стать. И все проблемы, которые они решают на других планетах, тот нравственный выбор, перед которым они оказываются в самых сложных внеземных обстоятельствах, та галактическая ответственность, которую они возлагают на себя, - все это по плечу современному человеку, ибо, в сущности, нет пределов человеческим возможностям и способностям.