Когда путешествие во времени выходит за рамки простого художественного приема, оно становится источником проблем. А при наличии свободной воли ведет к созданию парадоксов. Основное клише — это «парадокс дедушки», который берет начало в романе Рене Баржавеля «Неосторожный путешественник» («Le Voyageur Imprudent»). Вы отправляетесь в прошлое и убиваете своего дедушку — в результате ни ваш отец, ни вы сами не появитесь на свет и, следовательно, вы не сможете отправиться в прошлое, чтобы совершить убийство. Не совсем понятно, почему речь всегда идет о дедушке (не считая того, что это клише — довольно грубая форма рассказия). Убийство собственного отца или матери привело бы к тем же самым парадоксальным последствиям. Или убийство бабочки из Мелового периода, как в рассказе Рея Бредбери «И грянул гром» («A Sound of Thunder») 1952 г., где бабочка, случайно павшая от руки[28] ни о чем не подозревающего путешественника во времени, изменила в худшую сторону политический строй в его времени.

Другой известный парадокс путешествий во времени — это парадокс нарастающей аудитории. Некоторые исторические события (стандартный пример — казнь Иисуса Христа) так насыщены рассказием, что любой уважающий себя временной турист будет настаивать на их посещении. Это неизбежно приведет к тому, что человек, отправившийся посмотреть на казнь, увидит Иисуса Христа в окружении тысяч — если не миллионов — путешественников во времени. Еще один пример — это парадокс бесконечного обогащения. Кладете деньги на счет в 1955 году, снимаете в 2005 с процентами, потом отправляетесь обратно в 1955 год и снова кладете деньги на счет. Правда, придется использовать какие-нибудь ценности вроде золота, а не бумажных денег, потому что банкноты 2005 года, будут недействительны в 1955. Роман Роберта Силверберга «Вверх по линии» («Up the Line») повествует о Службе Времени — правоохранительной структуре, которая не дает подобным парадоксам выйти из-под контроля. Аналогичная тема прослеживается в романе Айзека Азимова «Конец вечности» («The End of Eternity»).

В основе целого класса парадоксов лежат временные петли — замкнутые цепочки причинно-следственных связей, возникающие только благодаря вмешательству путешественника из будущего. К примеру, для современного человечества самым простым способом получить доступ к путешествиям во времени была бы машина времени, подаренная гостем из далекого будущего, где подобные машины уже были изобретены. Затем мы подвергаем ее инженерному анализу, чтобы понять принципы ее работы, и впоследствии эти принципы закладывают основы для будущего изобретения машины времени. Две классических истории, описывающих подобный парадокс — это рассказы Роберта Хайнлайна «По пятам» («By his bootstraps») и «Все вы зомби» («Allyou zombies»), последний из которых примечателен еще и тем, что главный герой в нем становится одновременно собственным отцом и собственной матерью (посредством изменения пола). Дэвид Герролд довел эту идею до крайности в романе «Дублированный» («The Man Who Folded Himself»).

Авторы научно-фантастических произведений расходятся во мнении насчет того, должны ли временные парадоксы аккуратно разрешаться, исключая тем самым непротиворечивые последствия, и допускает ли вселенная произведения фактическую возможность изменения прошлого или настоящего. (Заметьте, никто не беспокоится об изменении будущего — вероятно, потому что именно в этом и состоит «свобода воли». Все мы меняем будущее, превращая то, что могло случиться, в то, что происходит на самом деле — тысячи раз на дню. Или же наивно в это верим.) Поэтому некоторые авторы пишут о том, как герой, попытавшийся убить собственного дедушку, тем не менее, появляется на свет, благодаря какому-нибудь ловкому сюжетному ходу. Например, его настоящий отец на самом деле не был сыном предполагаемого «дедушки», а человеком, которого этот «дедушка» убил. Совершив ошибку и устранив ложного дедушку, герой сохранил своему отцу жизнь и сделал возможным собственное рождение. Другие, как, например, Азимов или Силверберг, создают целые организации, которые следят за тем, чтобы прошлое, а, следовательно, и настоящее, оставалось нетронутым. Иногда им это удается, а иногда — нет.