Хотя повесть «Полдень, XXII век (Возвращение)» написана практически в то же время, что и «Стажеры», она — заметный шаг вперед (в художественном отношении): более разнообразная, менее нравоучительная, и во многом более действенная и заставляющая думать. Она все еще носит следы ориентации на «читателей среднего и старшего школьного возраста», но не в той мере, что ранние работы братьев. Она поднимает любимые темы этого периода — как, например, природа героизма, неизбежность прогресса, внутренняя потребность в работе, важность воспитания детей, ценность личности, — и затрагивает некоторые темы, которые будут доминировать в следующем периоде творчества Стругацких. К таким темам относится непонятность и непознаваемость инопланетного разума.
Этот этап писательской деятельности Стругацких достигает вершины в повести «Далекая Радуга». Впервые опубликованная в 1963 году, эта короткая повесть знаменует собой конец мира Горбовского. Зрелая работа, в которой нет очевидного марксистско-ленинского нравоучения (характерного для более ранних работ), даже если учесть, что она рассматривает уже знакомые нам темы — конфликта между личным и общественным благом, природы героизма, социальных и моральных последствий научных исследований.
Радуга — это ранее необитаемая планета, вращающаяся вокруг далекой звезды, мир, отданный под исследования из области «нуль-физики». Эта отрасль науки не укладывается в рамки обычных законов сохранения энергии и вещества, и Радуга оказалась вполне подходящим полигоном: небольшая масса, подвергшаяся «нуль-транспортировке» вызывает фонтаны расплавленной материи на полюсах планеты, сочетающиеся с феноменом под названием «Волна» — фронтом энергии, обладающим большой силой, но, грубо говоря, узкой областью распространения. Но что-то пошло неправильно, и физики, проводя очередное исследование, выпускают на волю новый вид Волны — не только обладающий большей разрушительной силой, но и явно не собирающийся останавливаться в приполярных областях.
На фоне вызванной этим катастрофы герои повести демонстрируют эмоциональную сложность, равную или превосходящую лучшие моменты беллетристики, рассматривающей такие ситуации. Повествование в основном фокусируется на двух персонажах — уже знакомом нам Леониде Горбовском и молодом технике Роберте Склярове. Роберт, без сомнения, самая сложная фигура в повести. Его точка зрения доминирует в первой главе, откуда мы узнаем о его любви к девушке Тане и серьезных сомнениях в себе. Он работает с физиками, на планете-полигоне, но едва ли способен разбираться в физике больше, нежели требуется для выполнения его работы. Он представляет собой, фактически, одного из «маленьких людей от науки» — в чем-то ограниченного, прагматичного человека, как говорит таинственный Камилл, «более чем человек».
Нелюбимый гений, обладающий странным даром предвидения, Камилл предвидел несчастье, обрушившееся на Радугу, и они с Робертом оказываются первыми на планете людьми, противостоящими Волне. Ее воздействие чувствуется еще до того, как на горизонте появляется сверкающая полоса ярче солнца. В ходе эвакуации с исследовательского аванпоста (единственными работниками которого на тот момент и были Роберт и Камилл) Камилл погибает, раздавленный каким-то тяжелым оборудованием. Когда Роберт возвращается в основную лабораторию, на экране видеотелефона появляется Камилл, сообщающий о продвижении Волны и самим фактом своего появления вызывает сильнейшие сомнения в правдивости и человечности Роберта. Воскрешение Камилла остается необъясненным до самого конца повести — Стругацким очень нравится разбрасывать такие жгучие тайны по тексту, что будет проявляться на всем протяжении их творчества.
Волна приближается, и научные установки планетного социума начинают вступать в конфликт с гуманистическими. С одной стороны, администратор просит ведущего нуль-физика Ламондуа попытаться остановить Волну до того, как погибнет все, обеспечивающее автономность планеты — посевы, энергостанции и т. д. Ламондуа отвечает, что «Радуга — это планета физиков. Это наша лаборатория» и намеревается продолжать исследования Волны до последней возможности. Не ранее середины повести выяснятся, что этот спор был беспредметен — Волну ничто не может остановить.