Nếu nhà thơ Phạm Tiến Duật xây dựng thành công hình ảnh những người con trai lái xe trong kháng chiến chống Mỹ thì Lê Minh Khuê cũng xây dựng thành công hình ảnh những người con gái Việt Nam trong kháng chiến chống Mỹ trong Những ngôi sao xa xôi. Truyện ngắn giống như một bài ca trữ tình đẹp trong những bài ca về con người kháng chiến.
Truyện là câu chuyện của ba người con gái tên Phương Định, Nho và chị Thao. Ba người con gái ấy không chỉ đẹp trên chiến trận mà còn đẹp trong đời sống hàng ngày. Họ không những đẹp về ý chí kiên cường mà còn đẹp trong đời sống tâm hồn. Phương Định thích hát, hay hát, thích bịa bài hát và thích đi mơ mộng về những chuyện xa cũ. Cô có ước mơ trở thành một cô kiến trúc sư hay đi hát cho một đồng đội đồng ca nào đó. Nho có một cá tính rất đặc biệt, rất thuần hậu vui vẻ nhưng cũng rất bướng lì. Không những thế, cô thích thêu những bông hoa lòe loẹt. Cô được người thương gửi thư, những bức thư rất dài. Nho ước mơ mai này trở thành một tay bóng chuyền giỏi. Chị Thao là một người con gái đã có chồng chị ước mai này chị là y sĩ còn chồng chị là đại úy, chị hát không hay nhưng lại thích chép bài hát, chị có ba cuốn sổ chép đầy bài hát. Trong chiến đấu, họ rất dũng cảm, họ thường xuyên phải đếm bom chưa nổ và đo khối đất đá bị sạt lở.
Về mặt nghệ thuật, truyện là những suy nghĩ cảm xúc của nhân vật Phương Định, người đọc như được sống trong những mộng mơ, những suy nghĩ của nhân vật. Những câu chuyện được kết nối liên tục từ những câu chuyện này tới những câu chuyện khác, từ chuyện đời thường đến chuyện chiến đấu đều được thể hiện rất sinh động.
Có thể nói nhà văn Lê Minh Khuê đã làm nên một tác phẩm khiến cho bao độc giả yêu mến. Những cô gái ấy, những người trong tổ trinh sát mặt đường quả là gan góc, dũng cảm. Họ không những dũng cảm mà còn rất xinh đẹp và mang những nét tâm hồn đáng quý.