温气冷堆的出口温度更高，有利于提高换能效率。另一点是其设计中冷却回路会受到裂变产物的污染，以简化反应堆设计并降低成本。这在安全上可能有不利影响。 超高温实验堆的目的就在于评估这些优缺点的利弊。 该反应堆于1969年实现满功率发电。超高温实验堆是美国核热火箭计划的后续研究。
堆芯设计.超高温实验堆堆芯是一个由固体石墨构成的垂直空心圆型缸体，可以在水平方向上旋转。缸体直径为，内径，高。堆芯有312个燃料通道。这些通道以15度的间隔均匀地分布在堆芯周围，分爲13层，每层有24个通道。