1945年，美国科幻作家威廉·菲茨杰拉德·詹金斯（William Fitzgerald Jenkins）用笔名穆雷·伦斯特（Murray Leinster）发表的中篇小说《第一次接触》（First Contact）中，第一次使用了宇宙翻译器（Universal Translator）作为两个智慧种族的交流工具。故事中，技术相当的两方彼此渴求技术和贸易，然而任何一方都不敢冒险暴露母星的位置。这种回避了外星语言难题的做法被诸多作品借鉴，科幻作品中开始出现不同的翻译器，比如英剧《神秘博士》（Doctor Who）里的飞船Tardis就具备翻译功能，《星际迷航》里的飞船船员胸前佩有交流别针，美剧《遥远星际》（Farscape）的主人公被注射微生物后即可掌握各种语言，《银河系漫游指南》（The Hitchhiker's Guide to the Galaxy）则出现了一条可以充当翻译的“巴别鱼”。《三体》中的“罗塞塔系统”亦值得一提：这个为三体世界的地球语言教学而研制的资料库包含约两百万字的地球自然史和人类历史的文字资料，还有大量动态图像和图画，同时配有软件将文字与图像中的元素一一对应。美国喜剧动画《飞出个未来》（Futurama）里则有比较荒诞的设定：疯狂的法恩斯沃斯教授发明了一种只会讲法语的宇宙翻译器，有趣的是法语早已在3000年前失传了。

美剧《星际迷航》的克林贡语（Klingon language），电影《阿凡达》的纳威语（Na'vi language），日本科幻小说《星界的纹章》（星界の紋章）的亚维语（アーヴ語）等人造语言，是外星语言学的绝佳素材。人工创造的外星语言与人类已有的语言不同的是，它更倾向于颠覆人类对语言结构的传统认知，不过仍然强调极高的辨识度。这些作家自创的语言在一定程度上无法脱离人类文明逻辑的影响，然而地外智慧生命可能并不用语言直接同地球文明交流，因此，创造出一套行之有效的交流机制才更具说服力。

外星语言学，英文名为“Xenolinguistics”，词根“Xeno-”在希腊语中表示“外来者，陌生人”，英语“Linguistics”为“语言学”。首部涉及外星语言的科幻小说为英国作家珀西·格雷格（Percy Greg）的《穿越黄道带》（Across the Zodiac： The Story of a Wrecked Record），出版于1880年。珀西在小说中自创了一套火星语，使用语法术语描述艺术性的语言，故事的主人公还将其飞船命名为“宇航员号”（Astronaut），这也是第一个在英语中使用“Astronaut”的实例。星云奖得主希拉·芬奇（Sheila Finch）于2007年出版了短篇小说集《外星语言学协会》（The Guild of Xenolinguists），其中收录的是关于人类与外星生命首次接触的故事。美国作家C·J·彻里（C.J.Cherryh）的《沙尼》（Chanur）系列讲的是不同种族之间的语言和心灵沟通。英国科幻作家尼尔·阿舍（Neal Asher）的《嘎嘎语之谜》（The Gabble）曾获2007年阿西莫夫读者投票最佳短中篇提名，小说中的外星异兽讲着一种奇妙的嘎嘎语，由于这种语言缺乏具体的意义而令银河系的语言学家大为苦恼。

不仅地球人向外星传递信息借用数学工具，反过来，外星人也可能如此。美国科普作家兼天文学家卡尔·萨根的小说《接触》（Contact）里的外星文明也选择用数学传递信息，人类把素数编码解读为了一封邀请函，外星人用这种方式同人类开了一个玩笑。《接触》的主人公认为数学是“唯一的通用语言”。也就是说，宇宙中的技术文明无论差异多大，都有一种共同的语言——数学语言，卡尔·萨根本人便信奉这个观点。他帮助天体物理学家法兰克·德雷克（Frank Donald Drake）设计了阿雷西博信息（Arecibo Message），该信息由1679个二进制数字组成，它们只能被排列成73×23的矩阵，已于1974年通过阿雷西博射电望远镜向距离地球25000光年的球状星团M13传送。

由于《神秘博士》和《星际迷航》之类的系列作品涉及形态各异的外星种族，每一集都讲明不同种族之间如何沟通无疑太耗费时间，因而观众看到的便是所有种族都讲着流利的英语。《神秘博士》中，Tardis通过使用心灵感应场向博士和其他船员翻译可被理解的语言，包括外星语和不同时空的人类语。由于语境的限制，Tardis无法翻译所有语义，如果无法寻找到待翻译的单词在当前语境中的含义，那么这个单词就不会被翻译出来，而是保留了原有形式。比如在“庞贝之火”这一集中，由于维苏威火山还未爆发，罗马语中还没有“火山”这个单词。

2008年2月4日，纪念美国宇航局成立50周年之际，NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）向距离地球431光年的北极星发送了披头士乐队的歌曲《穿越苍穹》（Across the Universe），期望接收到信息的地外文明能与人类产生共鸣。早在2001年3月，乌克兰叶夫帕托里亚天文台曾举行过一场向宇宙广播的音乐会，射电望远镜将电波发向围绕大熊星座中47Uma恒星旋转的一颗距离地球仅42.4光年的行星。在刘慈欣的小说《欢乐颂》中，宇宙中的“音乐家”被地球上的一场音乐会所吸引，从而决定为地球人演奏一首恢宏的宇宙交响乐，人类得以通过“音乐家”向宇宙传送《欢乐颂》的旋律。宇宙中是否存在普世音乐尚无从考证，对音乐作为交流介质的乐观态度亦不现实，人类与地外文明的首次接触恐怕需要更为基本的交流元素，比如数学和物理。

人类如何与外星人进行首次接触，特德·姜（Ted Chiang）的《你一生的故事》（Story of Your Life）提供了一个经典场景，此作荣获1998年的星云奖和斯特金奖，即将被派拉蒙影业改编为电影。科幻作家很少谈及语言学，特德·姜却细致入微地描述了“七肢桶”文明与地球文明的沟通过程。“七肢桶”的语言系统和书写系统不尽相同，他们使用非线性系统拼写法，一个字可以表达当前环境下的所有语意。而《你一生的故事》的魅力不仅在于作者对外星语言十分透彻的描写，更在于它的宇宙观包括因果论和目的论，以及外星文字融合过去、现在和未来的神秘含义。

维特根斯坦指出，没有相同“生活形式”的物种无法沟通，语言在跨越种族后便失去了意义。而在科幻作品中，作家们常常回避人类同外星智慧生命的沟通障碍。然而，也有些作家乐于思考这一问题，他们试图在人类现有的相关理论基础上挖掘文明相互交流的可能性，自创语言体系或者行为表达体系，并开辟出一门新的学科——外星语言学。

数学在宇宙交流中的价值显而易见，而物理学也被外星语言学借鉴，不少科学家认为向外星生命解释质能方程或万有引力也许能引起对方注意。在热门科幻剧《星际之门：SG-1》（Stargate： SG-1）中，不同种族开始星际会议时，通过展现三维原子结构来表达各自对宇宙的理解程度。

虽然《星际迷航》有着一套完整的克林贡语，但宇宙翻译器仍然是剧集不可或缺的一部分。在《星际迷航：企业号》中，星舰通信官佐藤星利用宇宙翻译器发明了linguacode矩阵，翻译器被集成到船员们胸前佩戴的别针上或植入耳中，22世纪的人们用它即时翻译地球上的语言，随后将其应用到对外星未知语言的翻译中。在现实中，谷歌和微软等科技公司已经开始机器翻译的研发，谷歌发言人甚至声称：“你可以不费吹灰之力便理解全世界的语言……我们的目标是最终实现《星际迷航》里的技术。”

在数学规则和逻辑的指导下，荷兰数学家兼天文学家汉斯·弗罗登塞尔（Hans Freudenthal）发明了一套宇宙书面语言系统，于1960年出版专著《宇宙语：一种为宇宙间沟通而设计的语言》。弗罗登塞尔认为，与外星人沟通应当先从最基本的数学概念开始，再逐步进行复杂交流。这种理念在刘慈欣的小说《三体Ⅲ·死神永生》中有所体现：在人类与四维智慧体“魔戒”交流时，人类向“魔戒”发送质数数列点阵图，并得到“魔戒”点阵图的回应。

人类想了这么多办法去解决外星语言的难题，然而当人类与外星人首次接触时，说不定对方早已破译了地球语言，能够和我们自由交流了。