Στην Αρχαία Ελλάδα, αναπτύχθηκαν φιλοσοφικές θεωρίες που προσπάθησαν να εξηγήσουν τα μυστήρια του σύμπαντος, μεταξύ αυτών και η πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής. Αν και η αριστοτελική θεώρηση του σύμπαντος ως ενιαίου και πεπερασμένου χωρίς εξωγήινους επηρέασε έντονα την αρχαιοελληνική σκέψη, οι πρώτες ιδέες για ζωή πέρα από τη Γη ανάγονται στον 4ο αιώνα π.Χ.
Ο Αναξίμανδρος (610-546 π.Χ.), ήταν ο πρώτος που πρότεινε ότι η Γη είναι σώμα αιωρούμενο στο άπειρο κενό, χωρίς καμία στήριξη. Παράλληλα, ανέπτυξε ιδέες για την προέλευση της ζωής, υποστηρίζοντας ότι τα ζώα γεννήθηκαν από τη θάλασσα, προστατευμένα μέσα σε αγκαθωτούς φλοιούς. Με την πάροδο του χρόνου, αυτοί οι φλοιοί ξηραίνονταν, επιτρέποντας στα ζώα να απελευθερωθούν.
Οι Επικούρειοι φιλόσοφοι ήταν από τους πρώτους που διατύπωσαν την ιδέα ότι ο κόσμος μας δεν είναι μοναδικός. Ο Δημόκριτος και ο Επίκουρος πίστευαν ότι το σύμπαν δημιουργήθηκε από τυχαίες συγκρούσεις ατόμων και ότι υπήρχαν άλλοι κόσμοι, ενδεχομένως κατοικημένοι. Ο Ο Μητρόδωρος ο Χίος υποστήριξε ότι είναι τόσο απίθανο να είναι μοναδικός ο κόσμος μας όσο να φυτρώσει μόνο ένα στάχυ σε ένα απέραντο λιβάδι.
Η ελληνική μυθολογία και η φιλοσοφία περιέχουν αναφορές που κάποιοι θεωρούν ότι σχετίζονται με εξωγήινη ζωή. Για παράδειγμα, η ιστορία του Πυθαγόρα και του Αστραίου, ενός μυστηριώδους παιδιού που φέρεται να στάλθηκε στη Γη από εξωγήινους, εμπνέει θεωρίες σχετικά με τη μαθηματική ιδιοφυΐα του φιλόσοφου.
Επιπλέον, ο Ελβετός συγγραφέας Έριχ φον Νταίνικεν στο βιβλίο του Odyssey of the Gods: The Alien History of Ancient Greece υποστηρίζει ότι οι Έλληνες θεοί ήταν εξωγήινα όντα που έφτασαν στη Γη πριν από χιλιάδες χρόνια. Χρησιμοποιώντας αμφιλεγόμενα αρχαιολογικά ευρήματα και κείμενα των αρχαίων Ελλήνων, ο φον Νταίνικεν ισχυρίζεται ότι οι θεοί του Ολύμπου επενέβησαν στη βιολογία των ανθρώπων, δημιουργώντας υβρίδια όπως Κένταυρους και Κύκλωπες.
Οι Ρωμαίοι συνέχισαν τη φιλοσοφική παράδοση των Αρχαίων Ελλήνων, ενσωματώνοντας και επεκτείνοντας τις θεωρίες για εξωγήινη ζωή. Ο Λουκρήτιος, Επικούρειος ποιητής, έγραψε ότι τίποτα στο σύμπαν δεν είναι μοναδικό και ότι πρέπει να υπάρχουν και άλλοι πλανήτες όπως η Γη με διαφορετικές μορφές ζωής.