核动力飞船是以核能为动力的，我们化学燃料的火箭推力大但持续力太低，所以每次发射必须寻找合适的发射窗口，以便利用行星的引力来加速，使得它们能真正飞往宇宙深处。安装核动力的飞船和探测器由于推力强大，就不必利用行星的引力，更不必在航线的限制上操心过多，所以说核动力飞船是未来航天业的必然趋势。

美国早在上世纪50年代就开始尝试进行核能推力火箭的研究，中国最有名的火箭专家钱学森在美国时就参加过核能火箭研究。但核能火箭研究面临问题很多，美国也没能研究出实用的核能推力发动机，唯一成果是推力很小的核能离子火箭，可以在行星探测器上使用，但要用到载人航天上就贻笑大方了。美俄虽然有许多核能火箭发展项目，甚至声称多长时间能研究完成，但都是为了给近乎破产的核能研究项目要资金。我国也有相关项目，据估计真正意义上的核能飞船至少要21世纪50年代才能研究出来，到时至少要完成对核聚变的完全控制才行。

现阶段还将是化学火箭的天下，化学火箭虽然缺点众多，但由于巨大的推力还将在很长时间统治世界。

核动力飞船对于核动力的利用方式有3种：

第一种方法：太空没有水或者空气这种介质，不能采用螺旋桨而必须利用喷气的方式。反应堆中核子的裂变或者聚变产生大量热能，我们将推进剂(如液态氢)注入，推进剂会受热迅速膨胀，然后从发动机尾部高速喷出，产生推力。这种方法最容易利用。

第二种方法：核反应堆会产生很多高速移动的离子， 这些高能粒子移动速度非常快，从而可以使用磁场来控制它们的喷射方向。这和离子火箭的原理相似，从火箭尾部喷射出高速移动的离子，从而使火箭产生反冲运动。这种方法的优点是推动比异常大，无需携带任何介质，持续性强。

第三种方法：利用核爆炸。是一个大胆而疯狂的方式，不再是利用受控的核反应，而是利用核爆炸来推动飞船，这已经不是一种发动机了，它被称为核脉冲火箭。这种飞船将携带大量的低当量原子弹，一颗颗地抛在身后，然后引爆，飞船后面安装一个推进盘，吸收爆炸的冲击波推动飞船前进。这个在1955年被以猎户座计划(Project Orion)命名的项目，最初计划携带2千颗原子弹，利用它把宇航员于1965年送往火星，1970年送到土星。船上可以装载150人，以及数千吨的载重，使得他们生活相对很舒适。猎户座计划后来胎死腹中的原因之一，在1963年美苏签定禁止大气层核试验条约之后，猎户座计划研究于1965年终止。

核动力飞船计划的最终目的是进行大规模的太空探索计划。

核动力飞船配置的核反应堆功率预计将达兆瓦级，远超的俄罗斯20世纪“冷战”时期制造的核动力卫星。这一计划如果成功将使俄罗斯航天技术达到新高度，超越其他国家发展水平。这一项目的实施还将大幅提升俄罗斯新一代载人飞船的性能、降低飞船发射和运行时的能耗，同时有助于能源创新产品的研究工作。

1、俄罗斯总统德米特里·梅德韦杰夫对这一计划表示赞赏。他说：“这是一个非常严肃的项目，我们需要找到这笔资金。”

2、但美国航空航天局研究核动力火箭的高级工程师博罗夫斯基提醒，核动力火箭从地面发射时可能造成辐射危险，外太空中核动力火箭能源效率是普通火箭的两倍，在执行运载宇航员和物资器材任务等方面拥有诸多优势。

3、俄罗斯航天项目顾问、美国工程师奥贝格则对核动力飞船计划能否成行心存怀疑。他表示，这是一系列诱饵式测试气球中的一个，寻找目标是某些有钱却不理智的西方国家或者企业。

4、国际环保组织“绿色和平”成员、俄罗斯人弗拉迪米尔·丘普罗夫说：“把核材料置于太空不安全，它们可能对飞行器重返地球构成威胁。”