Проведя структурный анализ произведений научной фантастики, Станислав Лем обратил внимание, что «в большинстве случаев для построения сюжетов применяется метод инверсии. Чтобы написать такую историю, вы инвертируете членов пары связанных понятий. Например, мы считаем человеческое тело достаточно красивым, но в глазах инопланетян мы все монстры. (…) Простейший вид инверсии — случайная ошибка. Такие ошибки очень популярны в научной фантастике: что-то, не принадлежащее нашему времени, попадает в него случайно». Американского писателя-фантаста Роберта Шекли (1928–2005) Лем называл «популярным и выдающимся писателем, который для создания фантастических произведений широко использует инверсию»: «что представляется нормальным для нас, является анормальным для других — около половины произведений Шекли построены на этом принципе». Например, «в рассказе Шекли “Всё, что вы есть” запах людей ядовит для инопланетян, а когда они касаются кожи человека, то покрываются волдырями и т. п.».
В монографии «Фантастика и футурология» Лем проанализировал десяток произведений Шекли, отметив, что многие его произведения «относятся к одному и тому же классу: моноинвертированных игр-многоходовок, вроде шахматных окончаний. (…) Общей особенностью таких произведений-«многоходовок» стало чисто негативное свойство, а именно отсутствие эстетической и познавательной связности высшего смыслового значения. Естественно, что такой недостаток — это коррелят структурной скудности. Слона можно переделать в клопа-телепата, а того — в биосистему, у которой вырастут крылья, затмевающие звёзды, и устроить на этих крыльях инкубатор для смертельно опасных вирусов — и так далее, лишь бы не останавливаться на этом бездумном пути, но, как ни продолжай цепочку превращений, она не приведёт к смысловой цельности и тем более к семантическому перевороту в любой области познания». По мнению Лема, «инверсии интересны только тогда, когда изменения касаются базовых свойств мира».
Многие теоретические вопросы научной фантастики Лем иллюстрировал произведениями Шекли. Лем считал, что научная фантастика могла бы заниматься проблематикой метафизики (т. е. исследованием первоначальной природы реальности, мира и бытия как такового), но, за редким исключением, не занялась: «Спускаясь в подвалы метафизической тематики научной фантастики, мы сталкиваемся с произведениями, которые следует воспринимать как фэнтези либо литературу ужасов, прикидывающиеся — определёнными реквизитами и техникой — частью научной фантастики. Лишь в качестве «не имеющего ценности примера» я приведу «Корпорацию „Бессмертие“» Роберта Шекли. (…) Произведение пользовалось серьёзным читательским интересом и имело положительную критику. Вероятно, его можно отнести к метафизическим произведениям, но поместить обязательно на самое дно».
По мнению Лема, «научная фантастика обычно конструирует (…) то, что сконструировать удаётся легче всего. То есть чудовищные империи, чудовищные компьютеры, чудовищное выколачивание мозгов «полицией мыслей», исследование людей «термометрами лояльности» — подобными реквизитами полны её чёрные утопии, причём и такие, вроде «самых мягких», как «Академия» или «Цивилизация статуса» Р. Шекли либо «Ковентри» Р. Хайнлайна». Например, «в «Академии» Шекли центр внимания автора составляют методы, какими такие общества избавляются от личностей, которые потенциально могут угрожать его структуре (будь то хирургическое вмешательство в мозг или заключение в «Академию», где остаток жизни проводят под наркозом)». При этом Лем отмечал, что «в научной фантастике (…) мотив биологической перестройки, которая могла бы отсечь у людей садистско-агрессивные наклонности, почти никогда не появляется. (…) Научная фантастика больше любит демонстрировать внешнее принуждение, не позволяющее людям проявить свойственное им прирождённое духовное паскудство. В новелле Р. Шекли «Страж-птица» учёные США с согласия правительства запускают под облака огромное количество транзисторных «пташек», должных предотвращать возможность убийств во всей стране. Оказывается, сознание человека, проявляющее убийственные намерения, излучает обнаруженные учёными волны, на которые датчик «птицы» особо восприимчив: уловив такой сигнал, «птица» тут же пикирует на место вероятного убийства и поражает электрическим током намеревающегося его совершить исполнителя. Но «птицы», генерализовав полученные инструкции, начинают преследовать охотников, потому что те тоже пытаются убивать, рыбаков (по аналогичным причинам), хирургов, принимающихся за операции, и даже старичка, прихлопывающего мухобойкой мух. Впрочем, такая «логическая эскалация» (заповедь «не убий») не сопровождается «моральной», то есть Шекли не уравнивает все формы убийств, допускаемых человеком, чтобы показать, что мы, дескать, не можем жить, не убивая, но скорее творит притчу, иллюстрирующую то, что можно было бы назвать «кибернетическим недомыслием», возникающим из того, что всю власть над определённой областью явлений неосмотрительно доверили логическим машинам. Такого рода дискредитация благородных по своим задумкам технических совершенствований уже имеет в научной фантастике свою традицию. Конечно, столь простые, как у Шекли, примеры используют исчезновение нашей способности отличать достоверное от недостоверного в сфере определённых действий, причём это возможно лишь до тех пор, пока сами действия носят чисто фантастический характер».
В творчестве Шекли Лем выделял ещё гротескные произведения, а особенно— гротеск насмешливый, сардонический» — в рассказе «Паломничество на Землю», в котором всё начинается прекрасно: «Мы находимся в далёком будущем. Старая Земля — родина людей, расселившихся по всей Галактике, — уже давно исчерпала свой промышленный потенциал и полезные ископаемые. Единственное, чем ещё Земля продолжает славиться — это бизнес развлечений и услуги в сфере любви. Любовь настоящую, старинную, романтическую уже нигде, кроме Земли, найти нельзя». Но продолжение… «Молодой человек вылетает стрелой из офиса «Love Inc.», спешит в тир и за небольшую плату начинает стрелять в установленных там женщин… Высмеянное Шекли усовершенствованное производство услуг, которое, как известно, небывало разрастается в Соединённых Штатах, представляет также так называемый «прикладной гротеск»».
В целом Станислав Лем причислял Шекли (вместе с А. Азимовым, К. Воннегутом и некоторыми другими) к писателям, в творчестве которых имеются «вполне серьёзные и заслуживающие внимания и уважения попытки разобраться в социальных процессах современного мира».