У миражей третьего класса достоверного научного объяснения нет. Чтобы как-то оправдать их появление, выдвигают версии, что в атмосфере образуются гигантские воздушные линзы или возникают вторичные, третичные — многократные миражи, ретранслирующие одно и то же изображение по сложной цепочке. Кое-кто даже пытается доказать, что в ионосфере существует особое «зеркало», от которого солнечный луч, как радиосигнал, отражается и, попутно самофокусируясь, уносится в другую часть света. Любопытную версию высказывает Виктор Лойша: «Почему бы не допустить, что при каких-то очень удачных совпадениях многих физических обстоятельств в воздушной среде могут образовываться естественные сверхпроводящие световоды, линейно ориентированные каналы аномальной ионизации, по которым пучки света передаются на очень большие расстояния — так, что восход Солнца над Японией вдруг становится виден, допустим, на Азорских островах…».
Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдаленные предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Фата-Моргана возникает, когда в нижних слоях атмосферы образуется несколько чередующихся слоев воздуха различной плотности, способных давать зеркальные отражения. В результате отражения, а также и преломления лучей реально существующие предметы дают на горизонте или над ним по нескольку искаженных изображений, частично налагающихся друг на друга и быстро меняющихся во времени, что и создает причудливую картину этого сложного миража. Свое название это явление получило в честь героини легенд — Фаты Морганы. Говорят, что она была сводной сестрой короля Артура, но после того как рыцарь Ланселот отверг ее любовь, от огорчения поселилась на дне моря, в хрустальном дворце, и с тех пор обманывает мореплавателей призрачными видениями.
Так, в 20-х годах XX в. большой океанский пароход шел очередным рейсом из Европы в Америку. И вдруг недалеко от Азорских островов все, кто находился на палубе, явственно увидели «Летучего голландца». Мысль о страшном корабле-призраке пронеслась в уме многих пассажиров и матросов. А невиданный корабль грозил врезаться в пароход. Капитан в самый последний момент громким, срывающимся голосом приказал изменить курс судна. Накренясь на правый борт, парусник пронесся мимо. И в этот момент перепуганные, изумленные пассажиры увидели нечто еще более поразительное: по палубе парусника метались люди в старинных костюмах. Они поднимали вверх руки, что-то беззвучно кричали, словно пытаясь о чем-то предупредить. Понятно, что оставшуюся часть плавания пассажиры провели в страхе неминуемой гибели. Ведь согласно морскому поверью встреча с кораблем-призраком ничего хорошего не сулит. Когда пароход прибыл в порт, история с «Летучим голландцем» получила широкую огласку. Но впоследствии выяснилось, что океанский лайнер встретился с миражом парусника, предназначенного для съемок исторического фильма и находящегося совершенно в другом месте.
Тот, кто проводит много времени в полярных водах, неизбежно увидит миражи. Например, опытные финские моряки и знатоки фарватеров хорошо знают, что существуют условия, при которых чрезвычайно трудно найти знакомый маршрут среди запутывающих миражей на скалистой береговой линии. В Финляндии условия для миражей особенно благоприятны весной, когда морской лед тает. Температура воды 0 °C при весенней волне теплого воздуха температурой 15 °C может создать в небе удивительные миражи.
Еще один пример причудливого атмосферного явления имел место в алжирской пустыне, которую пересекал французский колониальный отряд. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Но когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и сдвоились, вместо двух у каждой стало по четыре. Ни дать ни взять — арабский всадник в белом одеянии. Командир отряда, встревожившись, послал разведчика проверить, что за люди в пустыне. Но когда солдат проник в зону искривления солнечных лучей, то сам превратился в мираж-призрак, а ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, будто он сидит на фантастическом чудовище.
Один человек в 1852 г. видел на небе Страстбургскую колокольню, причем изображение было гигантским, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз. В 1902 г. Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший прозвище «чародей физической лаборатории», сфотографировал двух мальчиков, мирно бредущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на фотографии превышал 3 метра.