Au XXIIe siècle, les progrès scientifiques sont tels qu'ils ont rendu possible la transformation complète de l'apparence de l'individu, au point de pouvoir le faire passer de manière convaincante pour le membre d'une autre espèce. Ces diverses techniques peuvent servir à des fins esthétiques ou médicales, mais le plus souvent, Starfleet et ses ennemis les utiliseront comme outil de collecte de données critiques.

Le premier usage attesté de transformation chirurgicale par Starfleet survient en 2151, quand le Capitaine Jonathan Archer dirige une équipe d'exploration ayant pris l'apparence d'Akaalis afin de recueillir des preuves du forage d'isotope de veridium toxique par un groupe de Maluriens. En une autre occasion, le Lieutenant Malcolm Reed prend l'apparence d'un Suliban pour aider des détenus, au nombre desquels figure Archer, à fuir un complexe pénitencier Tandaran.

En 2152, l'équipage d'Archer a de nouveau recours à la transformation par chirurgie afin d'étudier une civilisation prédistorsionnelle sans risque d'affecter sa culture. Mais, le Lieutenant Reed oubliant derrière lui son communicateur, ces précautions s'avéreront finalement futiles.

Starfleet se garde de dévoiler toutes les méthodes utilisées pour réaliser de telles opérations, mais on sait qu'elles sont simples à effectuer et indolores. Le personnel médical les exécute sans difficulté à la demande d'un Officier Commandant. Les modifications apportées concernent la chevelure, la couleur et la texture de la peau, les oreilles et d'autres parties du corps. Parfois, les opérations en question sont si pointues et si complètes que le sujet lui-même peut être inconscient de ce qui lui arrive, notamment dans les cas d'intrusions mémorielles et de reconditionnement du physique.

Un personnel médical aguerri peut parfois détecter certaines modifications de ce genre, aussi les individus transformés se méfient-ils souvent des examens médicaux, de quelque nature qu'ils soient : tel est par exemple le cas de Seska, l'espionne Cardassienne transformée par manipulation génétique, qui se fait passer pour une Bajorane afin d'infiltrer les rangs du Maquis.

Pour que de telles transformations soient totalement convaincantes, il faut sans doute que le corps tout entier fasse l'objet de modifications, surtout si l'objectif est de réussir une infiltration prolongée.

Toutefois, il se peut toujours que le travestissement comporte des défauts. Lorsque le Capitaine Kathryn Janeway de l'USS Voyager NCC-74656 tente d'empêcher deux Ferengis d'exploiter les humanoïdes vivant sur une planète préindustrielle, elle y envoie Neelix déguisé en Grand Mandataire du Grand Nagus, mais l'insensibilité des fausses oreilles de Neelix permet aux Ferengis de découvrir qu'il n'est pas des leurs.

Des outils comme le champ biorégénérateur, l'autosuture et l'exoscalpel, l'atténuateur de tissus et le régénérateur dermique s'avèrent fort utiles pour façonner les chairs d'une espèce afin de leur donner l'aspect de celles d'une autre espèce. Les données fournies par un tricordeur médical sont parfois employées pour déterminer si un sujet a été rendu à son état normal initial.

La Fédération a employé ces méthodes en diverses occasions et pour des raisons variées, qui ne sont pas forcément liées à l'espionnage.

En 2366 (Date stellaire 43173.5), le Docteur Beverly Crusher transforme chirurgicalement le Commander William Riker et le Conseiller Deanna Troï pour leur donner l'apparence de Mintakans, des humanoïdes protovulcains dont la culture a été accidentellement contaminée par des scientifiques de la FUP.

La transformation de certains membres de la Fédération, dans le but de leur permettre d'interagir avec ceux de peuples moins évolués, constitue un usage courant de cette technologie, les observateurs culturels peuvent ainsi se rapprocher d'une civilisation primitive sans violer la Prime Directive.

En 2367, Riker fait partie d'une équipe de spécialistes envoyés sur Malcor III pour déterminer si les habitants de cette planète sont prêts à intégrer la Fédération. Tous les membres de l'équipe acquièrent l'apparence de Malcoriens. Riker est blessé et hospitalisé : les médecins Malcoriens, s'apercevant que ses crêtes frontales sont des implants chirurgicaux, refusent de croire que ses mains et pieds Humains seraient des anomalies génétiques.

L'année suivante (Date stellaire 45233.1), le Docteur Crusher modifie chirurgicalement le Capitaine Jean-Luc Picard et le Lieutenant Commander Data pour leur donner l'aspect de Romuliens, afin qu'ils puissent enquêter incognito sur les activités de l'Ambassadeur Spock sur Romulus.

En 2370 (Date stellaire 47423.9), Worf aide son frère de lait Nikolaï Rozhenko à sauver les Boraalans, dont la planète est sur le point de succomber sous l'effet d'une catastrophe naturelle. Le Docteur Crusher efface alors les caractéristiques physiques Klingonnes de Worf, puis ajoute la crête nasale Boraalane.

Les modifications chirurgicales peuvent aussi servir aux alliés de la Fédération contre des ennemis communs. Des membres du personnel de Deep Space Nine transformés en Klingons infiltrent le Quartier Général Klingon de Ty'Gokor et percent à jour un complot des Korrigans visant à déstabiliser les Klingons.

Les ennemis de Starfleet usent tout autant que la FUP de techniques de transformation physique : la technologie qui les sous-tend semble répandue parmi les peuples des quadrants Alpha et Bêta.

Au XXIIIe siècle, un agent Klingon subit des retouches chirurgicales pour ressembler à un être Humain, du nom d'Arne Darvin. Il infiltre la station Deep Space K-7 et empoisonne le quadrotriticale afin de saboter les plans d'expansion de la Fédération sur la planète de Sherman. Quand la réaction spectaculaire d'un Tribule à son contact le prive de sa couverture, Darvin est contraint, les cent années suivantes, de se faire passer pour un marchand Humain, un certain Barry Waddle.

Au XXIVe siècle, Deanna Troi est enlevée à son retour d'un séminaire de neuropsychologie. Elle reprend connaissance à bord d'un Oiseau de Guerre Romulien, transformée jusqu'à ressembler à un membre des services secrets Romuliens, le Tal Shiar. Elle découvre qu'il s'agit d'un plan visant à aider un dignitaire Romulien à faire défection pour rejoindre la Fédération.

En 2370, Quark, propriétaire de la plus grosse affaire commerciale implantée à bord de Deep Space Nine, reçoit l'aide de Pel, un jeune Ferengi qui se révélera être une Ferengie se faisant passer pour un membre du sexe opposé (les Ferengies n'ont pas le droit de porter des vêtements ni de faire des affaires). Les grandes oreilles dont Pel s'est affublée sont des prothèses faciles à retirer.

Il semble que maints peuples et sociétés de la Galaxie aient des usages variés de cette technique aisément accessible et des plus efficaces.