Книга состоит из четырех разделов. Первый, озаглавленный «Почти такие же», включает в себя два рассказа, действие которых происходит в близком будущем. Начальный рассказ, «Ночь на Марсе», рассказывает о марсианской пустыне, по которой идут двое, направляющиеся в одно из поселений принять первого ребенка, рожденного на Марсе. Это главным образом приключенческая история, фокусирующаяся на опасности, исходящей от «летающих пиявок», хищных существ, об истреблении которых рассказывалось в «марсианских» главах повести «Стажеры». Рассказ кончается на ноте ожидания и обещания. Перспектива рождения ребенка сулит окончательное освоение Марса.
Второй рассказ, чье название совпадает с названием раздела, переносит действие в Высшую школу космогации (где учатся будущие исследователи космоса) начала XXI века. Он повествует о кратком перерыве в учебе курсанта Сергея Кондратьева, которому временно запретили тренироваться на перегрузки выше нормы, и который поэтому очень боится оказаться пригодным к работе только на Земле. Его душевное состояние усугубляется ссорой с девушкой. В конце концов его друг Панин, поднимая провокационный вопрос о смысле и практической пользе космических полетов, подвигает Кондратьева на сердитые размышления о его будущем. В обоих рассказах вводится мотив, который красной нитью проходит сквозь всю повесть «Полдень, XXII век (Возвращение)»: препятствия на пути человеческого прогресса неэффективны и кратки, несмотря на некоторые личные неудачи, наступление лучшего будущего неотвратимо.
Второй раздел повести носит название «Возвращение». Он рассказывает о Сергее Кондратьеве и Евгении Славине (чье рождение описывалось в рассказе «Ночь на Марсе»). На их примере показано, как сбывается пророчество вышеупомянутого Панина — они попадают в мир середины XXII века, вернувшись после долгого полета на космическом корабле, двигавшемся со скоростью, близкой к скорости света. На Земле за это время прошло, в соответствии с теорией Эйнштейна, 150 лет, и космонавты чувствуют себя реликтами прошлого, Земля XXII века кажется им чужой. Но это прекрасный мир, объединенный под властью единого социалистического правительства, способный обеспечить материальные потребности всего населения, не отягощенный более извечными проблемами человечества. В отсутствие этих проблем человечество может использовать все ресурсы для расширения границ знания. Все девять рассказов этого раздела (кроме одного) повествуют о том, как прибыли и осваиваются двое в новом для них мире. Полный энтузиазма Славин, чье медицинское образование, конечно, устарело, становится историком и журналистом. Для космонавигатора Кондратьева найти свое место в мире утопии оказывается существенно более трудным делом. Три рассказа, лучшие в этом разделе, показывают нам его поиск своего места. В рассказе «Двое с „Таймыра“» Славин навещает Кондратьева, выздоравливающего после катастрофического приземления корабля, в санатории. Славин рассказывает меланхоличному Кондратьеву о своей работе, о своей подруге и об удивительном мире, ждущем снаружи. После того как Славин уходит, Кондратьев пытается вообразить эту Землю, до сих пор не виденную им, и серьезно сомневается в своей способности адаптироваться так же хорошо, как и Славин. Наиболее угнетает его отсутствие для него активной позиции в этом обществе; воспитанный на марксистской трудовой этике, Сергей жаждет чувствовать себя полезным, повышать уровень коллективного блага путем осмысленной работы. Авторы в конце добавляют нотку надежды — когда Кондратьев выныривает из пучины печальных мыслей, рядом с ним сидит врач, говоря ему: «Все будут хорошо, Сергей Иванович».
В рассказе «Самодвижущиеся дороги» выздоровевший Кондратьев открывает для себя окружающий мир. Он предпринимает поездку на медленно движущейся дороге по похожей на парк местности. Он выясняет, что «праправнуки», как Славин называет их, не столь уж и отличаются от людей Земли, оставленной им: они играют, работают, смеются и спорят; они испытывают счастье, грусть и гнев. Размышляя, почему кто-нибудь может захотеть использовать столь медленное средство передвижения, как самодвижущаяся дорога, Сергей попадает в город, где он видит массивную статую Ленина на гранитном пьедестале, стоящего «вытянув руку над городом, весь подавшись вперед…Ленин протягивал руку над этим городом и над этим миром, над сияющим прекрасным миром, который он видел два столетия назад». Предполагается, конечно, что Ленин предвидел этот, если не еще более прекрасный мир, обязанный, в сущности, своим существованием ему. Фактически, можно рассматривать самодвижущуюся дорогу, с ее неторопливым, но определенным движением вперед, как метафору марксизма-ленинизма и, шире, человеческого прогресса.