Інша гіпотеза передбачає, що надмасивні чорні дірки утворюються при колапсі великих газових хмар і при їх перетворенні на релятивістську зірку масою в кілька сотень тисяч сонячних мас або більше.
Чорні діри зоряних мас утворюються як кінцевий етап життя зірки: після повного вигоряння термоядерного палива та припинення реакції зірка теоретично повинна почати остигати, що призведе до зменшення внутрішнього тиску та стиснення зірки під дією гравітації.
Гравітаційне поле стає настільки сильним, що навіть світло більше не може вирватися з нього. В результаті область, в якій раніше була зірка, стає абсолютно чорної – це і є чорна дірка. Зовнішня поверхня чорної дірки називається горизонтом подій.
Для створення чорної діри потрібно вмістити величезну масу в малий об'єм: Землю – в кульку завбільшки з яйце, гору Еверест – в об'єм бактерії. Чорна дірка розміром із протон важила б тонну. Технологій, що дозволяють навіть наблизитись до цих показників, немає.