А в 1951 году у Станислава Лема наконец-то вышла первая книга: научно-фантастический роман «Астронавты» о космической экспедиции на Венеру. Роман был написан в течение нескольких месяцев по неожиданному для самого автора заказу от варшавского издательства, который последовал после знакомства на отдыхе с главным редактором издательства и бесед с ним на литературные темы, в том числе о том, что польской фантастики не существовало в то время. В одной из бесед с издателем Лем сказал, что смог бы написать фантастический роман. В романе автор описывал прекрасное коммунистическое будущее, развитие техники для блага человека и саму экспедицию на Венеру, ибо после исследования остатков «Тунгусского метеорита» стало известно, что это был космический корабль, прибывший с Венеры с враждебными намерениями. В польской прессе появилось несколько критических статей об этом романе: как положительных, так и крайне отрицательных. В полемику с критиками вступил и Лем, отмечая, что один критик «ругает роман за то, чего в нем нет, но что, по мнению критика, присутствует (метафизическая этика, образ нашей эпохи как времени «беспорядка»)», другой «ругает за то, чего в романе нет принципиально (не показал жителей Венеры)», хотя «в романе наверняка есть немало ошибок – во всяком случае достаточно для критики, так что для этой цели нет необходимости выходить за рамки текста». После выхода этой книги Лем был принят в Союз польских писателей, и у него уже не было необходимости где-либо работать – он стал профессиональным писателем, живущим исключительно за счет гонораров. В 1972 году при переиздании романа автор написал: «Признаюсь, что удивился бы, если б «Астронавты» оставались постоянным источником моих заработков. Считаю, что если кто-нибудь вообще обратится к этому тому через очередные двадцать лет, то уже не затем, чтобы погрузиться в смелое фантазирование, а скорее чтобы улыбнуться над его страницами, как мы иногда улыбаемся над страницами Жюля Верна. Потому что к тому времени «Космократор» и «Маракс» покроются налетом старины. Но дождутся ли они такого почетного положения – это вопрос».
Для одного из театральных конкурсов Станислав Лем вместе со своим другом Ромеком Хусарским написали пьесу «Яхта “Парадиз”», премьера которой состоялась в Ополе в апреле 1951 года и которая была еще поставлена в Лодзи и Щецине, в последнем городе постановка выдержала более шестидесяти спектаклей. Как автору Лему пришлось присутствовать на многих из них. Для программы спектакля в Щецине авторы написали сопроводительный текст, в котором говорилось, что американское правительство «последовательно осуществляет фашизацию жизни во всех ее направлениях. Методы фашизма применяются также в мире науки. В нашей пьесе мы хотели показать судьбу одного из выдающихся ученых, которого военно-правительственные круги пытаются заставить работать над атомным оружием. Перед таким человеком стоит альтернатива: или, если у него недостаточно порядочности и мужества, идти на службу к вашингтонским хозяевам, или, если он не хочет свои знания обратить на погибель человечества, ему остается только побег или самоубийство». Рецензии в прессе были восторженные, хотя сам Лем впоследствии говорил, что «с творческой точки зрения эта вещь в любом отношении была страшной, хотя… на фоне полного энтузиазма пения радостных трактористов, раздающегося из глоток актеров под управлением иных драматургов, это выглядит не так чудовищно». В это же время Лем с этим же другом Ромеком с большим трудом получил специальное разрешение Военного округа, которое позволяло им ездить по окрестностям и собирать лом (запчасти) военной техники: они мечтали построить настоящий электромобиль, взяв за основу полусгоревший «мессершмитт». Но до конца эту работу не довели.