寻找地外文明的另一种方法是，用望远镜观察和用无线电监听来自宇宙太空的信息。
早在1609年，伽利略用凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，制作了第一台光学望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空，他首先看到了月球的高地和环形山，接着又发现了太阳黑子，此外还发现了木星的4个最大的卫星，看到了土星的光环，得到了一系列的重要发现。
从此以后，随着科学技术日新月异的进步，光学天文望远镜也越做越大，分辨率越来越高，接收到的光频段也越来越宽。
目前天文观测项目中规模最大、投资最多、最受到公众注目的一项是美国宇航局主持建造哈勃望远镜。它筹建于1978年，设计历时7年，1989年完成，并于1990年4月25日由航天飞机运载升空，耗资30亿美元。但是由于人为原因造成的主镜光学系统的球差，不得不在1993年12月2日进行了规模浩大的修复工作。成功的修复使哈勃望远镜的性能达到甚至超过了原先设计的目标，观测结果表明，它的分辨率比地面的大型望远镜高出几十倍。1997年的维修中，安装了第二代仪器：有空间望远镜成象光谱仪、近红外照相机和多目标摄谱仪，把哈勃望远镜的观测范围扩展到了近红外光并提高了紫外光谱上的效率。1999年12月的维修又为哈勃望远镜更换了陀螺仪和新的计算机，并安装了第三代仪器――高级普查摄像仪，极大地提高哈勃望远镜在紫外和近红外的灵敏度和成图的性能。哈勃望远镜拍到的最远的照片是129亿光年外的原始星系！
有人问， 哈勃望远镜能看129亿光年的距离，难道就不能绕银河系看一圈，看看到底有没有地外文明不就一目了然了吗?回答是：不能。看的远是不错，可惜分辨率几乎到了极限，再难有提高。虽然，哈勃望远镜比地面上的大型望远镜的分辨率提高了几十倍，但是在那遥远的太空，即使是巨大的恒星，观测到的也只是一个亮点而已，哪个星系中真要有所谓的地外文明，哈勃望远镜不仅看不到他们的细枝末节，连他们有什么宇航器在太空活动之类的蛛丝马迹也很难看到。