要判断某物是自然天体还是外星探测器，第一步当然是要发现它。我们在太阳系内观测到的大多数天体自身并不发光。我们之所以能看到它们，完全依赖于它们反射的太阳光。
通常，较大的天体反射的阳光更多，因此我们更容易观测到它们。所以我们能看到的往往是较大的彗星和小行星，尤其是在远离地球的地方。探测较小的天体则异常困难。目前，在远至太阳至木星的距离上，我们能够追踪到的天体最小尺寸约为十到二十米。
我们自己的“旅行者号”探测器（若包括其无线电天线）尺寸大约为十米。如果一个外星探测器的尺寸与之相仿，我们很可能要等到它进入木星与火星之间的小行星带区域时，才有可能发现它。
如果我们真的发现了一个可疑目标，为了判断它是否真的是探测器，我们会寻找一些关键线索。
首先，鉴于自然起源的可能性最大，我们会寻找没有外星力量介入的证据。一个指向自然起源的线索可能是该天体像彗星一样喷发出气体“尾巴”。
然而，我们同时也会寻找外星起源的蛛丝马迹。一个非常强有力的证据将是探测到来自该天体的任何形式的无线电波信号（假设作为通信手段）。当然，这需要探测器仍处于工作状态，而非完全报废。我们也可能寻找阳光照射探测器表面时产生的静电放电迹象。
另一个确凿的证据将是发现机动变轨或推进的迹象。一个活跃的探测器可能会尝试修正航向，或者调整天线角度以向其母星发送或接收信号。
而一个真正的“确凿证据”，将是该探测器以稳定的轨道接近地球。并非自夸，但地球确实是太阳系内最有趣的地方——我们拥有液态水、宜人的大气层、强大的磁场以及生命。任何具备决策能力的外星探测器，都很可能会想要近距离探测并收集我们这个有趣小行星的数据。
