Après une première collection SF au sein du Livre de Poche, de 1977 à 1981, dirigée par Jean-Baptiste Baronian et Michel Demuth, la collection renaît en 1987, sous la houlette de Gérard Klein.
Au début, la maquette présente le nom de l'auteur et le titre du livre dans un cadre bicolore. Le cadre devient entièrement grisé à partir de 1998 (pour « Le problème de Turing » de Harry Harrison et Marvin Minsky).
La maquette change en 2010 : le cadre disparaît à partir de « Le Patrouilleur du temps » de Poul Anderson. Les ouvrages se distinguent des autres collections du Livre de Poche par une police spécifique et la mention « Science-Fiction » en couverture. Cette maquette dure jusqu'en octobre 2011 (dernier titre : « La Parallèle Vertov » de Frédric Delmeulle).
À partir de 2012 (« Elyseum », de L.E. Modesitt), la police de caractères change, et la mention Science-Fiction disparaît de la couverture.
C'est au sein de cette collection qu'en 1988 Gérard Klein a introduit la Grande Anthologie de la Science-Fiction Française, co-éditée avec Ellen Herzfeld et Dominique Martel, qui connut 6 volumes.