Однако наиболее сложным для писателя оказалось воссоздать образ человека коммунистического завтра. «Я поставил целью показать многообразие вкусов человека будущего», — писал Беляев, стремясь представить себе его мораль, характер, черты, поведение. Он рисует советских людей, создающих плотины на Волге, добывающих воду в пустыне, строящих новые, прекрасные города и новое общество. «Человек советского будущего — это человек, не знающий гнета эксплуатации, имеющий полную возможность раскрывать все свои творческие способности и дарования! Какие должны быть мощные, яркие характеры, какая полнота и разнообразие запросов, потребностей, какова красота жизни!» Он показывает превосходство морали советских людей над поступками буржуазных авантюристов. В повести «Золотая гора» американский журналист, наблюдая сотрудников русской научной лаборатории, «все больше удивлялся этим людям. Их психология казалась ему необычной. Быть может, это психология будущего человека?» Но Беляев жаловался, что новый человек выходит из-под его пера недостаточно живым, ярким. В образе Лор в повести «Золотая гора» писатель хотел показать «глубину переживаний и вместе с тем умение быстро переключать свое внимание на другое, сосредоточить все свои душевные силы на одном предмете…» Беляев предполагал, что человек будущего будет характерен «умением сдерживать себя, свои чувства, порывы, эмоции» и может показаться бездушным, холодным. Характер Лор получился противоречивым, схематичным, ее поведение нелогично, поступки наивны. В статье «О моих работах» (1939) Беляев жаловался: «…самое трудное для писателя — создать занимательный сюжет в произведении, описывающем будущее бесклассовое коммунистическое общество, предугадать конфликты положительных героев между собой, угадать хотя бы две-три черточки в характере человека будущего… А ведь показ этого будущего общества, научных, технических, культурных, бытовых, хозяйственных перспектив не менее важен, чем показ классовой борьбы. Я беру на себя труднейшее».
В 1931 году Беляев переезжает в Ленинград, где, несмотря на все ухудшающееся здоровье, продолжает работать, живо интересуясь новейшими достижениями естественных наук. Вынужденный из-за болезни подолгу не выходить из дома, он много писал, читал, жадно слушал радио, мечтал о телевизоре. Одной из самых больших и серьезных проблем, занимавших писателя, стала проблема покорения космоса. Беляева, еще с детства мечтающего о полетах, не могла не увлечь идея проникновения в мировое пространство. Вселенная поражала его своею необычностью, грандиозностью и таинственностью. Он изучает труды К. Э. Циолковского, и новые, невиданные доселе горизонты открываются перед воображением писателя: полет на Луну, искусственные спутники, межпланетные путешествия, открытие ранее неизвестных миров во вселенной. В те годы, когда многие ученые не верили смелым проектам Циолковского, опередившего на целые десятилетия свое время, Беляев подхватывает самые смелые гипотезы ученого. Так, развивая идею Циолковского о цельнометаллическом дирижабле, он описывает увлекательное путешествие над землей на воздушном корабле подобной конструкции. В 1934 году Циолковский прочитал в журнале «Вокруг света» роман Беляева «Воздушный корабль» и написал письмо в редакцию: «Рассказ… остроумно написан и достаточно научен для фантазии. Позволю себе изъявить удовольствие тов. Беляеву и почтенной редакции журнала». Ученый просил также писателя прислать ему в Калугу роман «Прыжок в ничто» (1933), посвященный «межпланетным скитаниям», который он нигде не мог достать. В этом произведении Беляев рассказал о путешествии на загадочную планету Венера. Писатель не только попытался представить и воссоздать животный и растительный мир этой планеты, но попробовал передать состояние человека, попавшего в космос. Он описал устройство ракеты, полет в безвоздушном пространстве, картины Земли, увиденной из космоса. Беляев послал свой роман на суд Циолковского, объясняя, что опирался на его работы. Между писателем и ученым завязалась переписка. Второе издание романа (1935) Беляев посвятил Циолковскому, учтя в нем замечания и поправки, сделанные ученым. Циолковский написал к нему предисловие: «…из всех известных мне рассказов, оригинальных и переводных, на тему о межпланетных сообщениях роман А. Р. Беляева мне кажется наиболее содержательным и нужным. Конечно, возможно лучшее, но, однако, пока его нет. Поэтому я сердечно и искренне приветствую появление второго издания, которое, несомненно, будет способствовать распространению в массах интереса к заатмосферным полетам. Вероятно, их ожидает великое будущее». «Ваш теплый отзыв о моем романе придает мне силы в нелегкой борьбе за создание научно-фантастических произведений», — писал Беляев.
В 1935 году писатель делится с тяжело больным Циолковским своим замыслом нового романа, «Вторая луна», в котором он рассказал о ракете — спутнике Земли, о межпланетной станции, которая будет служить научной лабораторией в космосе, опередив реальные события на несколько десятков лет. В память Константина Эдуардовича Циолковского он назвал свой роман «Звезда КЭЦ».
Беляев писал в различных жанрах приключенческой литературы — от волшебного рассказа-сказки до романа-памфлета. В годы, когда советская фантастика только складывалась, когда произведения, написанные в этом жанре, с трудом пробивались сквозь непонимание критики, Беляев видел всю важность научно-фантастической литературы (которую он называл «Золушкой» среди прочей литературы). В 1938 году Беляев выступает на страницах печати со статьей «Создадим советскую научную фантастику!» («Детская литература», № 15–16).
Писатель доказывал необходимость нового жанра литературы, который должен быть неразрывно связан с научными проблемами современности, и подробно, по пунктам, излагает, каким требованиям он должен отвечать.
«Всем известны сказочные сапоги-скороходы, ковер-самолет, волшебные зеркала, при помощи которых можно видеть на далекое расстояние. Подобные сказки — предшественники научной фантастики». Бурное развитие науки и техники сделало возможным превратить сказку в реальность. И вот «сказочные мечты о сапогах-скороходах и ковре-самолете превращаются в скорый и сверхскорый земной и воздушный транспорт; зеркала — в телевизоры, живая вода и «моложавые» яблоки — в целую отрасль медицины, которая небезуспешно борется со старостью…»
В произведениях Беляева нет выдумки ради выдумки, приключения ради самого приключения. Неуемная фантазия писателя заставляла задуматься над важнейшими научными и социальными проблемами. Он умел соединить науку и жизнь, настоящее и будущее, фантастику и реальность. Недаром основной задачей фантастики писатель считал пропаганду науки и техники. Фантастическая литература должна расширять научные знания, привлекать к новейшим проблемам интерес читателей, и молодежи в первую очередь. А цель эта будет достигнута только в том случае, если научные сведения, подаваемые читателю, «будут доброкачественными». «Надо раз навсегда покончить с пустым фантазированием, высасыванием из пальца, голыми, выдуманными схемами и затасканными трафаретами». «Писатель, работающий в области научной фантастики, должен быть сам так научно образован, чтобы он смог не только понять, над чем работает ученый», ко своей фантазией «натолкнуть ученого на новую плодотворную идею». В 1934 году Беляев встретился в Ленинграде с Гербертом Уэллсом. Высоко оценив романы «Голова профессора Доуэля» и «Человек-амфибия», Уэллс отметил их отличие от книг западных писателей. С горечью он сказал: «В современной научно-фантастической литературе на Западе невероятно много фантастики и столь же невероятно мало науки».
Беляев не только обладал поразительной эрудицией в разных областях знаний, но и особым умением видеть жизнь. Даже самые обычные явления под его пером становились удивительными и значительными. Произведения писателя написаны живо и увлекательно, пером настоящего мастера. С горечью замечал он, что фантастические произведения его времени «сводились на степень занимательной науки», «фабульная художественная сторона находилась в забвении». Необходимым условием научной фантастики писатель считал ее художественность. «Во многих рассказах Уэллса научное описание занимает всего два десятка строк, все остальное — художественное изображение событий. И действенность научной идеи от этого только выигрывает». Произведениям Беляева присущи острый сюжет, динамика повествования, увлекательность. Вместе с тем даже типично приключенческие повести, кроме занимательной канвы, несут в себе богатый познавательный материал. В «Острове погибших кораблей» (1926–1927) он описывает грандиозное кладбище кораблей в Саргассовом море, куда течением прибивало яхты и каравеллы, парусники и пароходы. Повесть читается с неослабевающим интересом еще и потому, что до сих пор тайна Саргассова моря и Бермудских островов не раскрыта и продолжает обрастать множеством самых различных версий и гипотез.
Не мог Беляев пройти и мимо истории таинственной Атлантиды. По преданию, некогда существовавший в Атлантическом океане огромный остров, населенный могучим
и культурным племенем атлантов, вследствие страшного землетрясения бесследно исчез, погрузившись в океан. Опираясь на различные научные гипотезы об Атлантиде, Беляев силой своей фантазии воссоздает картины жизни огромной рабовладельческой империи, с ее бытом и нравами, бесправием рабов и властью царей и жрецов. Приключения одного из вождей восстания, раба Адиширны-Гуанча, талантливого создателя золотых садов, его любовь к царской дочери Сели, страшные картины гибели в морской пучине целого материка, с его людьми, своеобразной и богатой культурой, его городами и храмами описано с большим драматизмом. Единственный уцелевший старик атлант рассказывает жителям холодного и сурового севера о золотом веке, когда люди жили в прекрасных садах, счастливо и долго, о героических битвах и гибели целого народа. Он учит людей, живущих на уровне каменного века, обрабатывать землю, добывать огонь, заниматься ремеслами. Так передаются знания из поколения в поколение. «Люди слушали эти рассказы с захватывающим любопытством детей, передавали друг другу… берегли как священное предание». Повесть Беляева рассказывала о прошлом так же увлекательно и живо, как и о будущем, покоряя смелостью фантазии, будя воображение и желание познать неведомое. «Научную фантастику нельзя превращать в скучную научно-популярную книжку, в научно-литературный недоносок. Научно-фантастический роман, рассказ должны быть полноправными художественными произведениями», — считал он. Такими и были его книги.