Đầu tiên ta cảm nhận về vẻ đẹp trong tầm hồn của ba nhân vật nữ thanh niên xung phong, Họ gồm có ba người, hai cô gái rất trẻ là Phương Định và Nho, còn tổ trưởng lớn tuổi hơn một chút là chị Thao. Có lẽ ở ba con người này có rất nhiều điểm chung, trước hết là họ ở cùng một chỗ “một hang dưới chân cao điểm”. Đây là một nơi rất nguy hiểm vì ở một cao điểm, lại giữa một vùng trọng điểm trên tuyến đường Trường Sơn ra trận, ở đó có rất nhiều khó khăn và các cuộc chiến đấu ác liệt nhất. Thậm chí nơi ở của họ cũng ác liệt. Đường bị đánh lở loét màu đất đỏ, trắng lẫn lộn vào nhau, đó là chưa kể cây không thể sống được, “hai bên đường không có lá xanh và những rễ cây nằm lăn lóc”. Cuộc sống ở đây thật ác liệt, mọi thứ đều bị tàn phá. Vậy mà công việc của ba cô gái lại diễn ra ở đây. Họ làm công việc được gọi chung là tổ trinh sát mặt đường, còn cụ thể ra là hàng ngày “khi có bom nổ thì chạy đến, đo khối lượng đất lấp hố bom, đếm bom chưa nổ và nếu cần thì phá bom”. Công việc cũng chẳng đơn giản chút nào luôn phải chạy trên cao điểm giữa ban ngày, luôn phải đối diện với tử thần khi máy bay địch đến hay khi phá những quả bom nổ chậm ở nơi kẻ địch hay ném bom đánh phá. Nhưng với ba cô gái công việc này rất bình thường, nhiều khi bị bom vùi luôn cũng nhiều khi chỉ thấy hai con mắt lấp lánh trên khuôn mặt lem luốc. Với chúng ta họ là những cô gái dũng cảm, bình tĩnh khi “thần kinh căng như chão, chân chạy mà biết rằng khắp chung quanh có nhiều quả bom chưa nổ”.

Giữa muôn vàn hiểm nguy của công việc, họ vẫn luôn tìm được niềm vui, một cái thú dù đầy nguy hiểm từ cái thú này. Cả ba cô gái đều là con gái Hà Nội, quen sống trong hạnh phúc của gia đình bạn bè. Giờ đây họ quen với cuộc sống chiến trường, có tinh thần trách nhiệm cao đối với nhiệm vụ dù quả bom nằm lạnh lùng trên một bụi cây khô nhưng họ không sợ mà sẽ đường hoàng bước tới, dù sự hi sinh luôn rình rập họ nhưng với lòng dũng cảm, họ đã vượt qua. Dù phá bom nổ chậm là công việc cực kì nguy hiểm nhưng họ “Quen rồi! Một ngày chúng tôi phá bom đến năm lần. Ngày nào ít ba lần. Họ đã luôn dũng cảm vượt qua sự đe doạ của tử thần đề cống hiến cho Tổ quốc. Đặc biệt ở họ có tinh thần gắn bó giữa đồng đội. Họ luôn quan lâm, lo lắng đến nhau, nhất là khi Nho bị thương do “quả bom tung lên và nổ trên không. Hầm nước bị sập”. Định bông bâng lại cho Nho còn chị Thao vì sợ máu nên chỉ dám đứng ở cửa hang nhưng cứ đi đi lại lại. Và nhìn chung, họ đều rất trẻ và rất dễ xúc động, họ còn nhiều mơ mộng, mơ ước. Là phụ nữ nên họ đều rất thích làm đẹp cho cuộc sống của mình. Với Nho, cô rất thích thêu thùa. Chị Thao "giọng thì chua, chị không hát trôi chảy được bài nào” nhưng chị lại có ba quyển sổ dày chép bài hát.

Còn Phương Định tự đánh giá khiêm tốn mình khá vì vậy cô thích ngắm mình trong gương và bó gối mơ mộng hay ngồi hát một mình. Bên cạnh những nét chung ta thấy mỗi người có cá tính riêng, Mỗi người một tính càng làm phong phú đời sống của họ và từ đó càng làm rõ ý chí chiến đấu, tinh thần đoàn kết của họ. Dù họ mỗi người một cá tính riêng nhưng khi chiến đấu họ vẫn luôn sát cánh cùng nhau, hiểu nhau. Chị Thao nhiều tuổi hơn một chút nên có vẻ từng trải hơn, chị không dễ dàng hồn nhiên như Nho và Định. Chị ước mơ về tương lai thiết thực hơn. Nhưng chị vốn có những tình cảm riêng và chị thích chép sổ hát dù vẫn biết mình hát dở, giọng thì chưa hay “chị lại hay tỉa đôi lông mày của mình, tỉa nhỏ như cái tăm”. Chị có những khát khao của tuổi trẻ, trong công việc chị rất “cương quyết, táo bạo” mặc dù vậy “thấy máu thấy vắt là chị nhám mắt lại, mặt tái mét”. Chị Thao tuy rất anh dũng trong công việc nhưng lại sợ những điều bình thường trong cuộc sống.

Đặc biệt, vẻ đẹp phẩm chất của ba cô gái được thể hiện lớn nhất qua Phương Định. Cô là một cô gái Hà Nội, vì yêu Tổ quốc nên đã vào chiến trường. Trong những ngày chiến tranh ác liệt này cô luôn nhớ lại và chỉ mong được trở lại và sống trong hoà bình, yên ả, nó luôn tạo một khoảng yên ả, trầm tư trong lòng Định giữa những cơn căng thẳng, quyết liệt của chiến tranh. Cô đã vào chiến trường ba năm, đã quen với những thứ thách nơi đây, quen với những nguy hiểm mà ngày ngay cô phải đối mặt, những khốc liệt của chiến trường nhưng cô vẫn giữ những ước mơ hồn nhiên về tương lai, những ước mơ hồn nhiên trong sáng. Phương Định là người hay mơ mộng “Tôi mê hát. Thường cứ thuộc một điệu nhạc nào đó rồi bịa ra lời mà hát”, mê hát và vô tư, đôi khi bò ra mà cười một mình”. Cũng như chị Thao, cô rất yêu mến những người đồng đội, đặc biệt cô dành tình yêu vì lòng cảm phục cho những người mặc quân phục, có ngôi sao trên mũ. Thú vị hơn cách cô tư đánh giá về mình: “Nói một cách khiêm tốn tôi là một cô gái khá”. Tâm trạng của Định được miêu tả cụ thể, sinh động.

Bên cạnh đó nghệ thuật trong truyện cũng thành công. Truyện được kể theo ngôi thứ nhất, tác giả đã để nhân vật xưng “tôi” nói về mình, về những đồng đội, câu chuyện xung quanh công việc của mình. Đầu tiên tác giả đã để Phương Định xưng “tôi” kể câu chuyện “Chúng tôi có ba người. Ba cô gái”, Việc lựa chọn ngôi kể càng làm cho việc kể thuận lợi, vừa miêu tả, vừa bộc lộ cảm xúc suy nghĩ của nhân vật. Khi nhân vật tôi là Phương Đinh tự nói chuyện, kể chuyện của mình cho chúng ta thấy rõ công việc của họ là thế nào “quan sát địch ném bom, đo khối lượng đất đá phải san lấp do địch gây ra, đánh dấu vị trí các trái bom chưa nổ và phá bom”. Việc miêu tả cho thấy mức độ nguy hiểm của công việc này nhưng bên cạnh đó cái mà các ngôi kể khác không đạt được là nội tâm, là tâm trạng của các cô khi làm một công việc. “Việc nào cũng có cái thú của nó”. Họ không lùi bước mà luôn tiến lên, luôn sát cánh vì Tổ quốc. Đặc biệt, truyện ngắn này có ngôn ngữ giọng điệu phù hợp với tình hình chiến đấu đang diễn ra ác liệt “Vắng lặng đến phát sợ. Cây còn lại xơ xác, Đất nóng”. Các câu này rất phù hợp với các nhân vật sống hồn nhiên, thoải mái, luôn sẵn sàng nhận nhiệm vụ và phù hợp với tính cách của người kể chuyện có tính cách lạc quan, vui vẻ. “Định ở nhà. Lần này nó bỏ ít, hai đứa đi cũng đủ”. Nhờ vậy truyện cho người đọc thấy được sự tự nhiên thoải mái, trẻ trung nhưng cũng đầy chất nữ tính.

Truyện ngắn “Những ngôi sao xa xôi” đã thể hiện về những cô gái trong cuộc kháng chiến chống Mỹ và tinh thần lạc quan, yêu đời. Truyện viết về đề tài chiến tranh, tuy có những chi tiết viết về bom đạn, chiến đấu., nhưng chủ yếu hướng nhiều vào nội tâm, hiện lên vẻ đẹp tâm hồn của người Việt Nam qua nghệ thuật của truyện. Qua đó cho ta thấy được vẻ đẹp xưa của các nữ thanh niên xung phong nói riêng và phụ nữ Việt Nam nói chung, nhưng người phụ nữ “anh hùng, bất khuất, trung hậu, đảm đang.”