En 1973, Hynek exprima ses doutes quant à la possibilité que les OVNI soit des engins venus d'un autre monde (hypothèse extra-terrestre). En 1976, il déclara : "Il y a trop de choses contre. Il semble ridicule qu'une intelligence quelconque vienne de distances si grandes pour faire des choses rapportées aussi stupides que d'arrêter des voitures et faire peur aux gens. Et il y a bien, bien trop de signalements"
Il penchait plutôt pour une hypothèse immatérielle quant à la nature des OVNI inexplicables, comme Jacques Vallée. En 1978, il plaida à l'ONU pour une meilleure étude du phénomène OVNI.
Hynek meurt le 27 avril 1986, d'une tumeur au cerveau, au Memorial Hospital de Scottsdale, en Arizona