会飞的机器
科幻作品中的硬件对科幻的生命力至关重要，只有科幻才是敢于以一个新机器或一种新的科技思想作主角的唯一的文学形式。只要稍微浏览一下早期的科幻插画，就能发现飞行机器是最早的科幻硬件之一。以现在的眼光看，如果一个人乘坐达·芬奇设计的直升机，那么无论他怎样拼命扇动它的双翼，那直升机也决不会离开地面。然而比起1886年凡尔纳为推动其云中快艇而构思的桅杆尖顶上的小轮子来，达·芬奇的设计肯定更切合实际。
毫无疑问，格兰特·达特的科幻插画中的那些飞行器虽然是最不切合实际的，然而却是最迷人的。他那些荒唐的飞机一般都有翅膀和自动推进装置，偶尔也会出现一些由人操纵的飞机。H·G·威尔斯在1907年写的《空中大战》把这一题材发挥得淋漓尽致：一列巨大的飞行舰队轰炸美利坚合众国，紧接着是大量的空降兵入侵，随后情节迅即展开，大英帝国和法兰西攻击德国，直到亚洲人以自己的空中飞船加入战斗，使空中大混战达到最高潮。威尔斯的科幻预言使当时西方许多有识之士产生忧虑，直到冯·兴登堡号以及S-100号飞艇的坠毁才使人们对这种空中威胁松了一口气。然而，尽管后来空气动力学迅速发展，但有时也会出现故意逆潮流而动的科幻设计，例如1972年哈里·哈里森在其作品《穿越大西洋的隧道，乌拉！》中曾设计了一架用煤炭作动力的飞机。
无疑，最早的荣耀应归功于兔子罗杰的创造者菲尔·诺兰和迪克·柯尔金斯。他们设计了许多奇形怪状的空中运输机，他们这一极具潜力而影响深远的连环漫画形成了几代人超前的科技观念。例如在A·E·瓦格特的《合作或其他》中贾米尔森的抗重力降落伞，明眼人一看就知那只不过是兔子罗杰画中的薄膜罐、背包及跳带的翻版。
当人们还在用竹子和跳伞绳制作真正的飞机时，一批想象力丰富的科幻作家已经更快更远地飞进未来。斯坦利·温堡姆在其《如果之轮》中，不囿于任何航空动力学知识，让其喷气式飞行器在各大洲之间轰鸣而过。同时，温堡姆的《即将来临》又让科技救世主乘坐华而不实的“飞行城堡”从巴士拉呼啸飞来，君临世界。
在所有科幻机器(尤其是飞行器)的大师中，当然首推弗兰克·R·玻尔。这位身体欠佳的条顿族艺术家忠心耿耿地为卢森堡籍的出版怪杰雨果·根斯巴克工作，用精美绝伦的画面来表现三十年代各种科幻思想。他设计的飞行器不仅散见于各期《惊奇故事》杂志，而且经常在《科学与机械》杂志的封面上嗖嗖掠过。
二次世界大战来临，现实世界中真正的精巧的飞行设计以几何级数增长，打破了科幻中这短暂的航空热之梦0由于科技发展的现实已经赶上了科幻作家的想象力，科幻作家只有放弃航空竞赛而直接跳入反重力。由于气垫船的试飞成功，各种各样的飞行车辆便进入科幻作品中，但这些科幻飞行车辆明显是现实中已经出现的各种飞行器的衍生物。至于后来出现在许多科幻故事中的漂浮体，已经与现实的飞行器毫无关系了，这些漂浮体是由辐射能、魔力或其它神秘的未加解释的能量作动力的神奇飞行器。
最极端的太空传输是由心灵力作动力的。主人公只要用意念控制自己就可随心所欲地到任何地方去，而且离开与到达几乎是瞬间完成。这种想象有助于情节的快速发展，也能产生出如阿尔弗雷德·贝斯特的《我向往的星球》(1956)这样的杰作。
时间机器
1895年威尔斯以其“时间机器”率先冲破神秘的永恒，自此以后时间主题在科幻舞台上独树一帜，绵延至今。往来于过去、未来和现实之中，在时间里进行运动的思想其实由来已久，但这些在时间里的运动以往通常都是由旅游者的灵魂或思想来完成，吉普林的《世界佳话》即是这类作品的典型。只有威尔斯独辟蹊径，跳出历来的荒诞和神学的范畴，坚定地用机械的工具来实现在时间里的运动。
由于有多种方式改变时间里发生的事件，因而就会出现各种可能的并行宇宙，因而时间机器的题材始终与平行世界的概念纠缠在一起，难解难分。杰克·威廉姆斯在其《时间兵团》(1938)里把两个平行世界掺合在一起，从现世出发产生出两个“可能的”未来社会，这两个“可能的”未来社会的居民又乘坐时间机器返回我们的当代，并从各自的利益出发企图改变历史的进程。
时间旅行的观念一旦被读者接受，那么作者的想象便漫无边际了。凡·瓦格特开了一个征兵站征召参加未来战争的志愿兵；L·斯普雷格的《唯恐黑幕降临》(1939)中的英雄乘坐时间飞行器着陆在罗马帝国的衰亡期，以不可为而为之的态度拼死阻止罗马帝国滑向中世纪的千年黑暗。早期时间主题的科幻作品中，时间观光旅游也是极重要的内容之一，如约翰·W·坎贝尔的《夜沉沉》，玻尔和康恩布鲁斯的《时间之困惑》。C·L·摩尔在其《葡萄熟了的时候》中，更是描写了一群特殊的时间观光客从未来返回现实，找到一个安全之处观看核子大战的爆发。
时间悖论(如果我回到往昔趁我母亲未出世之前杀死我的外祖父，情形又会怎么样？)给读者和作者都留下了无尽的想象。罗斯·洛克莱内的《时间需要一副骨架》所写的百万年前古老的岩石里发现了当代艺术品，是这种题材的早期佳作。
哈里森在其《五彩时光机》(1967)中让其小说中的人物乘坐时间机器返回过去，遇见旅游者本人，甚至遇见不止一个“他自己”，从而引发出令人困惑的多种可能性。而海因莱因的《还魂尸》提出更令人迷惑的性别问题，小说中的每一个角色都是同一个人，以至于在经过变性之后更使其子孙后代都具有相同的基因。大卫·格罗尔德的《分身术》展现的也是同样的主题。
凡·瓦格特的《埃夏的武器商店》清晰地层示了时间旅行的灾难性前景：一群忧郁的时间旅行者摇摇晃晃穿过时间，靠吸收“时间能量”来到遥远的往昔，终使自身爆炸，进而引发原始的大爆炸，催动整个宇宙的诞生。凡·瓦格特以其辉煌壮丽的观念使其他科幻作家相形见绌。
为防止时间灾难，警察被动员起来以预防时间事故的产生，于是时间特警的题材便应运而生，P·安德森的《时间卫士》(1962)是此类题材的代表作。需要说明的是安德森在其《还有时间》中放弃了时间机器，主人公只用大脑能就可使自己进入过去和未来。
因为对过去的微小修改有可能引发一场未来的巨变。雷·布雷德伯里在《雷声隆隆》中描写一位时间旅行者由于杀死一只蝴蝶，因而大大改变了他自己的未来世界。弗里茨·雷伯的《伟大时代》(1958)里一场时间大战在永恒里爆发，双方都为实现自己所需的未来而战斗。
时间题材如此诱人，几乎使所有科幻作家或迟或早都被其吸卷进来。布赖恩·奥尔迪斯的《危险、信仰！》，克利弗德·西马克的《时间是最简单的事》(1961)、《一次又一次》(1951)，以及阿西莫夫的(永恒的终结》(1955)都属此类。
时间题材从理论上讲几乎是无限的，但似乎没有人愿意看到顽童时代的穆罕默德。而犹太——基督教作家却渴望见到救世主耶稣基督，迈克尔·摩尔柯克在《看啦！那人》里把这一题材拓展到了极致，该小说写原先根本没有基督(救世主)，直到时间旅行者中有人志愿担当这一角色才有基督出现。
太空飞行器
火箭飞船是当代科幻的经典术语，但它登上科幻舞台却经历了相当漫长的过程。佛朗西斯·古德温在其《月球人》(1638)中描写一些巨鸟将旅行者背赴目的地——月球；西拉诺1650年设想飞行战车利用太阳能啜饮雨露以实现其“征月航行”。时过两百年情势并未有根本转变，1865年凡尔纳笔下的旅行者是乘坐由巨炮发射的空弹壳而离地登月的。维尔的影片《未来事物》，使用炮筒套炮筒的多级炮发射登月英雄，虽稍有改进，却依然不太现实。及至威尔斯才有所领悟，他在1901年的《登月第一人》里发明了一种称之为“卡沃雷特”的抗重力物质，利用该物质对重力绝缘的魔性，使飞船抵达了月球。
伴随本世纪二十年代各国相继建立火箭协会，火箭推进的思维才得以进入科幻。这些飞行器多由天才的业余高手在后花园建造，一般是火箭一升空故事也告结束。这些描绘虽然只是昙花一现，但是，火箭作为运载模式的观念却已日渐被人们所接受。在这期间，几乎每一位科幻作家都紧紧抓住火箭不放，似乎已形成套路。1939年阿西莫夫的首篇小说《被逐出维斯塔星球》以及1956年雷克斯·哥尔登的《星期五无人》，写的也是众所周知的乘火箭的单程旅行。这些科幻火箭普遍给人的印象是一些靠不住的工艺品。
后来出现的巨大无比的代际飞船也不见得更令人信服，这是种到达其它遥远星球的最简单方法。火箭极其巨大，足以容下可供自我循环的设备并能维持许多代人的生态平衡。最初的乘客相继老死，其子孙后代才得以到达目的地。由于持续200多年的太空旅行，会使读者感到乏味，因而大多数描写代际飞船的作品都增加了中途受阻的故事，如冯·瓦格特的《遥远的人马座》，海因莱因的《宇宙》(1941)以及布赖恩·奥尔迪斯的《永不停顿》(1958)，飞船的乘客都有着戏剧性的遭遇。
当代际飞船还在靠火箭和风帆在星际间孤苦旅行之时，FTL(Faster Than Light)即超光速飞行器已把读者带入广袤的太空中遨游了。由于爱因斯坦博士断言在我们生活的宇宙中FTL是不可能实现的，因而飞行者把它们开进另一宇宙。太空跳跃、空间翘曲、星际航行，甚至时空膨胀等等，各施其魔力，把我们的英雄迅捷送往其它星系。E·E·史密斯使用无限航行的《晶体人》系列小说，就是一批杜撰物理定律的书。然而，正是这些杜撰的发明才使人们看到地球人到达奇妙的星球与外星人相遇或与之战斗的故事。阿西莫夫在其《基地》系列中用星际航行使人类得以在太空中互战；海因莱因的《太空骑警》1959年出发去清除邪恶的外星人；而安德森1970年的《零点十字》则达到了一切星际飞行小说的顶峰：一艘逃亡者飞船在宇宙中横冲直撞，飞过一座又一座星系。
无论何人提到太空飞船，都由衷地对科幻画艺术大师弗兰克·R·鲍尔表示深深的敬意。科幻作家让我们登上了太空飞船，而鲍尔却让我们饱览飞船的雄奇外貌，有的像飞行的生殖器，有的是一队多孔的、带舷窗的、旋转的战车。这些飞行器没有两个是雷同的，它们撕空裂时，径直飞入整整一代爱好幻想的年轻之心。
运输
全世界都喜爱良好的铁路。爱伦·坡在其1849年的科幻小说《美隆达·托特》中描写的洲际列车大得足以容下一个大舞厅，铁道轨距宽得不合逻辑，足足有50英尺。威尔斯也毫不逊色，在《现代乌托邦》(1905)中所写的列车还有许多台球房、洗澡间和图书馆。
科幻作家尤其偏好单轨铁路，尽管时至今日单轨铁路只不过在迪斯尼乐园里运转。但不要紧，弗兰西斯·斯塔克顿1897年的《萨地斯巨石》中电动火车已吊在悬空铁轨上行驶；而威尔斯在1908年的《空中大战》中，英吉利海峡上横空出世一条巨形钢缆，由陀螺仪平衡的单轨列车沿着它呼啸而过，何其壮观！
离开轨道的交通工具就形形色色了。凡尔纳的一台由蒸汽驱动的大象驮着一座房子穿越了整个印度，书名就叫《蒸汽屋》(1880年)。和帕西·格雷格的1880年的《穿越黄道带》中描述的一样，1876年凡尔纳的《漂浮岛》也写了电动卡车。他的三轮卡车达到19世纪速度的顶峰，大约每小时100英里，赛过当时最快捷的邮车(每小时15到30英里)。
回顾这些卡车的动力源是蛮有趣的。1891年锡奥多·赫茨卡在《自由邦》中驾驶的是由钢制弹簧驱动的卡车，沿公路两旁都设有由蒸汽作动力的拧紧弹簧的“加油站”。在凡·汉斯泰因的《理想岛》中，木柴、煤炭、木炭，甚至一盏煤油灯的热能，都被用来作动力源。虽然跑得越快对路面的要求也就越高，但是乌尔·詹姆斯·邦德的海陆两用车却不受路面的限制，他结合使用压缩空气和磁力作动力。
本世纪三十年代火箭卡车初展英姿，它是兔子罗杰的心爱之物，但1941年海因莱因的《美修塞拉的孩子们》一书中火箭卡车又让位于高速自动公路。自动公路的设想仍不失为一种解决交通的方案。
凡尔纳在《漂流岛》中以偏爱的口吻描写过人不走而马路移动的自动人行道，斯塔克顿在《萨地斯巨石》中也描写过“移动月台”。今日除电梯外，自动人行道终于在各大航空港投入使用。威尔斯更进一步，在其《沉睡者醒来之时》一书中将自动马路分为许多车道，一条比一条快，旅客可以从慢车道跳到快车道。海因莱因也写了科幻小说《马路必须滚动》。
地底下的交通也一度引人入胜。兔子罗杰不管温度问题而让一根巨管直穿地球，卡车从地球一端掉进，而从地球另一端射出。快则快矣，而兔子罗杰的心上人却由于失重而被悬在地心。丢茨赫的《牟比乌斯地铁》却让乘坐地球列车的旅客遇上一个意料不到的拓朴学问题，他们消失在另一维世界里足有两星期。
最简捷的交通方式莫过于MT(Matter Transmission)即所谓“物质传输”。克拉克可谓是MT的开山祖师，他在其名著《沿导线旅行》(1937)中把人们分解以便于沿导线像电流一样传送。后来的作者更只需发射者靠心灵之力就可把人和物质传送给接收者。哈里森1970年的《迈出地球的一步》中详述了MT的历史，从其发明到遥远未来的巨大应用。
太空服
如果你拥有一艘太空飞船，当然你就必得有一套航行用的太空服。但许多科幻作品中对太空飞行的描写却忽略了这一点，作者有意无意地让地球和月亮之间的广大空间充满生命所需的大气。即使敏锐如威尔斯那样的科幻作家也难免不犯错误，他想象中的月球也充满了空气，只不过他让那漫长的月球之夜里的空气冰冻起来。直到通俗科幻杂志的出现，太空服才流行起来。当作家们对太空服的描写还含混不清时，由无与伦比的玻尔作开路先锋的一群艺术家却早已敲定了太空服的细节。画家笔下的宇航员们携带的装备有些奇特：手斧、铲子、带钩的撑篙，太空服的结构必然坚固而笨重，靴子上铆着硬钢片，附有踏轮，头盔上有小窗，一般来讲这种头盔是不利于供氧的。
太空服设计的主要变化始于《太空歌剧》杂志的出现，著名的有《星球故事》。尽管当时无论科研或科幻小说，都还未揭示男人和女人穿着漂亮的外套面对绝对真空时会有什么差异，然而从一开始男女两性的科幻太空服就绝然不同。男人的太空服由厚重而有柔性的织物制成，穿沉重的靴子，戴笨重的手套，备有空气罐的透明头盔保护他的脑袋。妇女则是穿比基尼或紧身的泳装，一切都清晰可见，因为她们的太空服是由透明的织物制成，她们戴着精巧的手套，穿着高跟太空靴走向太空歌剧大舞台；与男性太空服唯一相同之处只有透明头盔。此外，她们还必须戴着晶亮的护胸甲——金属制的胸罩，这使她们更显神秘莫测。
那些华丽的男女太空服差异如此之大并非基于科学，主要还是出于对“性”的显示。大多数年轻读者尽管可能还没有结交过女孩子，但对于欣赏女性画面谁都是有兴趣的。娇美而神秘莫测的面容，精美的手套和靴子，飘逸的秀发，可以激发对女性的偶像崇拜心理，所以“封面女郎”使杂志销路看好。
有趣的是二次世界大战刚开始时，两位曾是科幻作家的工程师(海因莱因和德·坎普)为研制一种高空作战飞行服，从旧的科幻杂志中，找出自己曾写过的科幻小说的插画，从中挑选一些太空服作为他们设计飞行服的蓝本。
当人类第一次在月球表面行走时，太空服的设计才真正进入了实用阶段。
计算机、机器人和人造生命
本世纪之初，演算方程式主要还是潦草地写在纸上，偶尔靠滑尺(古老的计算尺)来进行计算。直到三十年代才开始了计算机的运用，从此，计算机也悄悄走进了科幻领域(当时的计算机大多只不过是类似机械的计算器)。硬科幻作家罗伯特·海因莱因是这一新潮的领头雁，他发表的第二篇作品《失职者》讲述了计算机的失败。安德森所写的《乔的逻辑》中，计算机依然故障重重。在克拉克的《上帝的九十亿个名字》里，计算机虽然运行完美无比，但当它打印出最后一个名字时却导致宇宙的终结。此后的科幻创作中，计算机虽不断地改进，人们却往往以怀疑的眼光看待它，总以为计算机要接管并统治整个世界似的。D·F·琼斯的《巨人》就是这种观点的代表作。布劳恩在其小说《回答》中建起一座有史以来最大的计算机，其设计的唯一目的是让其回答一个问题：“到底有没有上帝？”它的反应居然直截了当：“我就是！”凡内格的《钢琴演奏家》反映了人类对计算机和机器将统治世界的爱恨交织的恐惧心理，写人类最终奋起反抗，毁掉他们亲手创造的机器，然而最后却以一个人修复计算机并使之重新运转告终。
以前的工厂条件极差，人们如奴隶般辛苦劳作却不得一饱，曾被威廉·布莱克形容为黑暗的撒旦作坊。因而从摩尔到巴特勒的所有理想主义者无不描写毁掉作坊用自动工厂取而代之——在那里可毫不费力地生产人类所需一切。但这种乐观主义情绪迅即被失业以及被机器绝对控制的恐惧所取代，以致一些科幻作品刻意展示了即将来临的无尽的危险，旨在唤醒人类的警惕。
常充斥科幻书刊扉页的是若隐若现的带威胁性的机器人，最早出现的大多都是有血有肉，被称之为安德罗依的人造人。弗兰肯斯坦的怪物(1818)，卡佩克的R·U·R(1923)，罗瑟姆的万能机器人，可算是这方面的发轫之作。它们所传达的意思是，你建造了它，而它却不能完全受你控制。C·C·坎贝尔在其1935年的《梵天》里，写的是一位完美如天神的机器人变成了世界的统治者，最后不得不被人们毁灭掉。
一直到建造了金属机器人——一种服从主人的机器，机器人才开始站在正义一边而运转。弗兰克·雷德的蒸汽人为善良的人们而大战印地安人。在宾达的《亚当反对战争》中，为和平而建造的机器人被证明有益于人类，它足智多谋且站在反纳粹一边。
1940年，阿西莫夫发表的两篇划时代的科幻小说《拉比》及《说谎者》，为机器人世界制订了一些必须遵守的规则，机械人开始表现出一种安全感，因为阿西莫夫的“机器人定律”被置入它们那消积被动的大脑。阿西莫夫是这些定律的创始者，从此无数的科幻作家在创作时运用了这些定律，即：⑴机器人决不可伤害人类，在人类受到伤害时，机器人决不可袖手旁观。⑵在不与第一条定律相冲突的情况下，机器人必须服从人类的命令。⑶在不与第一条和第二条定律相冲突的情况下，机器人必须保护自己的生存。
上述定律消除了机器人的威胁，从而可以探索人类和机器人之间那变化无穷的关系。克利弗德·西马克在其“城市”系列小说中，写人类已充分进化，最终离地球而去，把对地球的管理留给了机器人和高度进化的狗。杰克·威廉逊在其《袖手旁观……》中表现了处在机器人善良的控制下的危机：机器人为防止主人受到伤害，却去阻止其他的人类种族的一切发展。
而当高智能机器人诞生后，又产生了新的神秘问题。如波切就在小说《寻找圣徒阿奎因》中提出：是否可能出现一位机器人圣徒？许多年后，西尔弗伯格在《来自梵蒂冈的好消息》中作了回答：既然可以有机器人神父，为什么不能有机器人圣人呢？