Ovo je najatraktivnija metoda istraživanja ekstrasolarnih planeta, jer sve do sad spomenute tehnike bave posrednim zapažanjem i računanjem, a ona omogućava da planete konačno vidimo.
Fotografija zvijezde 2M1207 (plavo) i njenog planeta pratitelja, 2M1207b, (crveno) koji je prvi ekstrasolarni planet izravno snimljen. Udaljen je od nas čak 172 svjetlosne godine. Masa planeta je 5 puta veća od mase Jupitera, a masa zvijezde je oko 40 puta manja od mase Sunca.
Problem ove metode je što su zvijezde oko milijardu puta sjajnije od planeta te ih svojim sjajem prekrivaju. Za sad se mogu snimiti samo veliki planeti (nekoliko puta veći od Jupitera) i prilično odmaknuti od matične zvijezde. Pri fotografiranju se koriste trikovi kao što je koronografija (precizna fizička blokada svjetla zvijezde) i nuling (istovremeno snimanje s dva i više teleskopa i postizanje destruktivne interferencije svjetlosti zvijezde) kako bi slabašni sjaj planeta izašao na vidjelo. Prednost metode je što omogućuje mjerenje polumjera i površinske temperature planeta. U budućnosti će fotografije omogućiti analizu kemijskog sastava i fizičkih svojstava atmosfere planeta i nastanjivost planeta za život.
Infracrvena fotografija zvijezde GQ Lupi (A) koju obilazi planet (b) na udaljenosti oko 20 puta većoj od udaljenosti Jupiter-Sunce.