A partir d'un scénario qu'il écrivit lui-même, le réalisateur ouvrit des perspectives inédites en imaginant un débarquement d'extraterrestres pacifiques dans un contexte cinématographique jusqu'alors basé sur l'hystérie belliciste et la xénophobie (principe qu'il reprandra dans E.T.). Dans ce qui allait devenir un classique de la science-fiction, il fit accomplir un pas de géant à l'évolution des effets spéciaux, orchestrés ici par Douglas Trumbull et sa compagnie Future General Corporation.

En extèrieur pour la séquence d'ouverture du film, où on découvre une flotille aérienne de la seconde guerre mondiale abandonnée en parfait état de marche dans un désert mexicain, Steven Spielberg inspecte les lieux avant le tournage d'un plan.

Depuis l'entrée de sa maison de l'Indiana, la mère célibataire Jillian Guiler (Melinda DilIon) observe d'étranges phénomènes lumineux dans le ciel nocturne. Les plans réels furent combinés à une peinture de Matthew Yuricich représentant l'horizon et à des nuages artificiels illuminés par tout un réseau de fibres optiques. Les nuages en formation très présents au cours du film, furent quant à eux réalisés grâce à une technique aujourd'hui répandue: l'injection de peinture blanche dans un réservoir rempli d'eau. Cette idée vint à Douglas Trumbull le jour où il observa du lait en train de se disperse, dans un bol de café.

Deux OVNis de reconnaissance déclenchent sur leur passage l'alarme d'un poste de péage. L'idée de Spielberg, adoptée par Douglas Trumbull, était de montrer les vaisseaux extraterrestres comme des magmas lumineux dépourvus de structure bien déterminée.

On transforma un hangar mobile désaffecté en plateau principal du tournage de Rencontres du troisième type. Pour la séquence nocturne où les spectateurs se rassemblent pour observer des OVNis volant à basse altitude, on ne construisit qu'une petite portion de route. Le reste du décor fut projeté sur un écran géant érigé à l'arrlère-plan. Steven Spielberg, le directeur de la photo Vllmos Zslgmond et Douglas Trumbull examinent la batterie de projection frontale utilIsée pour l'occasion.

Dans les laboratoires d'effets spéciaux de Future General, Trumbull et Spielberg discutent de l'emplacement des étoIles animées qul devront figurer dans un plan.

Le chef maquettiste Greg Jeln travaIlle sur un des nombreux paysages miniatures utilIsés dans le film.

Le consultant spécial Peter Anderson applique une touche de peinture sur une soucoupe volante miniature.

Illuminés de l'intérieur et contrôlés à distance sur un plateau rempli de vapeur d'huile à haute densité, les OVNIs furent chorégraphiés et filmés chacun son tour par le cameraman des effets spéciaux Dave Stewart.

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En attendant la première prise de contact avec les extraterrestres, des savants construisent une zone d'atterrissage ultra-secrète au pied de la Tour du Diable, dans le Wyoming. Pour les séquences où les OVNIs surgissent des nuages et balaient le terrain de leurs phares, on élabora une réplique miniature de la Tour du Diable et de ses environs.

Pour ces Images où des savants ébahis contemplent les visiteurs d'outre-espace, Douglas Trumbull inaugura l'enregistrement de mouvements de caméra qu'on put reproduire des mois plus tard, en post-production, lorsque arriva le moment d'incruster optiquement les OVNIs miniatures, bien évidemment absents lors du tournage des séquences réelles.

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La zone d'atterrissage de la Tour du Diable fut construite dans un hangar mobIle -une énorme structure dépourvue de support central -pour maximiser le contrôle de l'environnement naturel lors des innombrables nuits de tournage que demanda la dernière séquence du film. Malgré l'ampleur de la perspective obtenue par l'ajout de rochers synthétiques, on dut renforcer l'Impression de gigantisme avec des peintures sur verre additionnelles.

Le vaisseau mère est filmé sur fond blanc pour accentuer le contraste qui résultera de son incrustation à l'image. Aussi étonnant que cela puisse paraître, on n'utIlisa pas d'écran bleu. Toutes les incrustations mobiles furent réalisées grâce à des passages répétés devant l'objectif. Semblable à une cité de lumière, le vaisseau mère flotte au-dessus de sa zone d'atterrissage. Inspirée à Spielberg par la vision d'une centrale électrique Indienne, cette maquette (haute d'un mètre vingt et large d'un mètre cinquante} était en fait une structure en fibres de verre non symétriques, hérissée de cylindres d'aluminium, de câbles de cuivre télescopiques et d'ornements de métal et de plastique.

Relativement insatisfait du premier montage, Spielberg persuada la Columbia de le laisser remonter le film et de filmer de nouvelles séquences pour l'Edition spéciale distribuée en .1980. Le studio posa comme condition de visualiser l'intérieur du vaisseau mère, ce qui n'avait pas été fait dans la version originale.

Des dizaines d'extraterrestres sortent du vaisseau mère et escortent Roy Neary (Richard Dreyfuss) à l'intérieur de leur appareil. Steven Spielberg tenait à ce que ses aliens ressemblent aux descriptions qu'en avaient fait les témoins: à savoir des créatures pacifiques. Des petites filles revétues de collants, de têtes et de gants en caoutchouc, incarnèrent les visiteurs d'un autre monde. .Les studios Burman fournirent les têtes, articulées ou non .Frustré par les tests précédents, Spielberg opta pour une solution radicale: l'emploi d'un extraterrestre entièrement mécanique conçu par Carlo Rambaldi.