Cuốn sách khoa học nổi tiếng của O'Neill có tựa đề The High Frontier: Human Colonies in Space (1977) đã kết hợp lời miêu tả hư cấu của những người định cư không gian với lời giải thích về kế hoạch xây dựng các thuộc địa không gian của ông. Ấn phẩm của nó đã xác lập ông là người phát ngôn cho phong trào thuộc địa hóa không gian.[3] Tác phẩm đã giành Giải Phi Beta Kappa về Khoa học trong năm đó và khiến Đại học Swarthmore cấp bằng tiến sĩ danh dự cho ông.[5][60] The High Frontier đã được dịch ra năm thứ tiếng và vẫn tiếp tục in ấn kể từ năm 2008.[42]

Cuốn sách năm 1981 của ông có nhan đề 2081: A Hopeful View of the Human Future (2081: Một cái nhìn đầy hy vọng về tương lai nhân loại) là một sự hiện thực hóa đối với tương lai học. O'Neill kể lại trong vai một vị khách đến Trái Đất từ một thuộc địa không gian ngoài Sao Diêm Vương.[61] Cuốn sách đã khám phá những tác động của các công nghệ mà ông gọi là "động lực của sự thay đổi" trong thế kỷ tới. Một số công nghệ mà ông mô tả là thuộc địa không gian, vệ tinh năng lượng mặt trời, thuốc chống lão hóa, ô tô chạy bằng hydro, kiểm soát thời tiết và tàu đệm từ ngầm. Ông đã để lại cấu trúc xã hội của những năm 1980 nguyên vẹn, cho rằng loài người sẽ không thay đổi ngay cả khi mở rộng sang Hệ Mặt Trời. Nhận xét về 2081 mang tính trái chiều. Nhà phê bình John Noble Wilford của tờ New York Times đã thấy cuốn sách "khuấy động trí tưởng tượng", nhưng Charles Nicol nghĩ rằng những loại công nghệ được mô tả còn rất lâu mới có thể được chấp nhận.[5]

Trong cuốn sách The Technology Edge (Khía cạnh Công nghệ), xuất bản năm 1983, O'Neill đã viết về sự cạnh tranh kinh tế với Nhật Bản.[62] Ông lập luận rằng nước Mỹ phải phát triển sáu ngành công nghiệp để cạnh tranh lại: kỹ thuật vi mô, robot, kỹ thuật di truyền, bay từ tính, máy bay gia đình và khoa học vũ trụ.[50] Ông cũng nghĩ rằng sự phát triển công nghiệp đang phải gánh chịu tổn thất bởi các nhà điều hành thiển cận, các công đoàn tư lợi, thuế cao và nền giáo dục kém của người Mỹ. Theo nhà phê bình Henry Weil, những giải thích chi tiết về các công nghệ mới nổi của O'Neill đã làm nên sự khác biệt của cuốn sách này với những cuốn khác về chủ đề này.[62]