מולקולות האומגה הן חלקיקים סופר-אנרגטיים בצורת פאון המסוגלים לשמש לייצור אנרגיה. בכל מולקולה אצורה אותה כמות אנרגיה כמו בליבת עיוות מתודלקת במלואה - תכונה שהופכת אותן למקור אנרגיה נחשק במיוחד. עם זאת, מולקולות האומגה אינן יציבות באורח קיצוני, ובשילוב עם העוצמה האדירה שלהן והעובדה שהן מסוגלות לגרום נזק חמור ביותר לתת-חלל (תחנת מחקר ירחית קטנה שתאבד שליטה על מאגר המחקר שלה תקרע לגזרים את התת-חלל לאורך חצי מהרביע הגלקטי) הפכו אותן לכלי הפכפך ומסוכן, עם היסטוריה של נזקים כבדים. על מנת להפוך אותן ליציבות יש צורך לסדר אותן בתבנית יציבה, דבר שכל החוקרים כשלו בו; התייצבות ספונטנית נחשבת לבלתי אפשרית, ונצפתה רק פעם אחת.
שינוע אנרגיה.
אלקטרו-פלזמה (EPS).
צורת ההולכה הסטנדרטית בספינות צי הכוכבים של האנרגיה המיוצרת בליבת העיוות היא באמצעות תעלות אלקטרו-פלזמה (EPS conduits) - רשת תעלות המקיפה את כל הספינה, ובתוכה זורמת פלזמה מחוממת ומחושמלת ביותר הזורמת מליבת העיוות אל המערכות השונות ברחבי הספינה ומספקת להן חשמל (בדומה למחזור הדם).
פעימות אנרגיה.
בסדרה מוצג גזע האוקמפה, שאטמוספירת כוכב הבית שלו נהרסה בטעות לפני מאות שנים על ידי טכנולוגיה מגלקסיה אחרת. ה"משגיח" - כפי שהאוקמפה מכנים אותו - שהיה אחד מהחייזרים שפגעו בכוכב, נשאר מאחור בתחנת חלל על מנת לדאוג לאוקמפה שנאלצו לרדת אל מתחת לפני האדמה. עיקר פעילותו היא ייצור אנרגיה בתחנה שלו ושיגורה בפעימות אל הכוכב, שם היא נספגת ונצרכת על ידי המכשור של האוקמפה.
טכנולוגיות הנעה.
משום שביקום מסע בין כוכבים מסע בין-כוכבי הוא דבר שבשגרה, נצפות בו מספר טכנולוגיות המאפשרות מעבר של מרחקים גדולים במהירות רבה.
הנעת דחף.
צורת ההנעה הבסיסית ביותר לחלליות במסע בין כוכבים היא דחף : הנעה בעזרת החוק השלישי של התרמודינמיקה - תנועה קדימה על ידי הפעלת כוח בכיוון הנגדי.
מנועי דחף (Impulse).
מנוע דחף הוא המנוע המשני של כל ספינה סטנדרטית בצי הכוכבים. אף על פי שאין הבהרה מפורשת בנוגע לאופי ההנעה של המנוע, ניתן להניח שהוא משחרר גלים אלקטרומגנטיים, כמו מנוע ה"אם-דרייב" ("EM-drive") התאורטי, או פלזמה, בדומה למנועי פלזמה. ניתן לראות מנוע דחף באנטרפרייז-די למשל, על גב החלק המקשר בין הצלחת לבין הגוף המרכזי. המונח "דחף" משמש גם בתור מדד קבוע בכל הספינות במסע בין כוכבים לציון מהירות, או כוח שמפעיל המנוע: "הגה, עבור לדחף מלא" או "רד לחצי דחף".
מדחפים (Thrusters).
למרבית הספינות ישנם גם מדחפים - מעין מנועי גיבוי שמתייחסים אליהם לעיתים בתור "מדחפי תמרון". כפי הנראה, לכל ספינה יש כמה מנועים כאלה, העוזרים לה לבצע תמרונים מורכבים, ובמקרה הצורך מניעים את הספינה עד להשבת המנוע האמיתי או כשנדרשת טיסה איטית ועדינה במיוחד.
מדחפים אטמוספיריים (Atmospheric thrusters).
לספינות המסוגלות לבצע נחיתה מלאה על פני כוכב לכת ישנו גם סט של מדחפים אטמוספיריים - מערכת מנועים המסוגלת לפעול בבטחה גם בסביבה אטמוספירית, סביבה שבה מנועי הדחף והתמרון לא מסוגלים לפעול כהלכה.
הנעת על-חלל.
צורת התנועה הסטנדרטית של חלליות במסע בין כוכבים היא נסיעה בעל-חלל, תוך שימוש במנוע עיוות.
מנוע עיוות (Warp drive).
מרבית הגזעים המסוגלים למסע בין-כוכבי בגלקסיה, מסוגלים למעשה להשתמש בעל-חלל: עיוות המרחב ודחיסתו לפני הספינה על מנת לעבור מרחקים גדולים יותר במהירות. ע"פ אנדרו פרוברט, מפיק במסע בין כוכבים, לכל ספינה בעלת יכולת עיוות יש שני מנועים המוצבים משני צידי הספינה בצורה סימטרית, כך שלפחות חלק משטח החפיפה ביניהם (מן הפרופיל) יהיה פנוי; בין שני מנועים אלה נוצר "שדה העיוות" הבונה את "בועת העיוות" בעלת הגאומטריה המוקפדת אשר דוחסת את המרחב דרכו נעה הספינה. בליבתו של כל "קנה מנוע" (Warp nacelle) מצוי "סליל העיוות" (Warp coil), המאפשר את יצירת שדה העיוות. מהירות התנועה בעיוות נמדדת ב"מקדם עיוות" (Warp factor), שהוא כנראה מדד לרמת הדחיסה שמייצרת הספינה. ע"פ , ההגעה בשנות השלושים של המאה ה-22 אל מעבר לעיוות 5 מקבילה לשבירת מחסום הקול בידי צ'אק ייגר; ע"פ , הגעה לעיוות 10 אינה אפשרית (בדומה לנסיעה במהירות האור), משום שאז "אתה פשוט תהיה למשך כמה שניות, ובכן, בכל מקום ביקום". עם זאת, צוות וויאג'ר ביצעו מספר ניסויים והצליחו להניע מעבורת במהירות עיוות 10, אך הדבר גרם לתופעות ביולוגיות שונות אצל לוטננט פאריס וקפטן ג'יינוואי, ולכן הרעיון הוזנח.
הינע על-עיוות (Transwarp drive).
מכיוון שהגבול העליון של הינע העיוות הוא עיוות 10, מינים הרוצים לנסוע במהירויות גבוהות אף יותר זקוקים להינע העל-עיוות. בצורת תנועה זו, הספינה לא דוחסת את המרחב שלפניה אלא למעשה פותחת נתיב הדומה לחור תולעת, הנקרא "מסדרון על-עיוות" (Transwarp conduit), באמצעות רכיב מנוע הנקרא "סליל על-עיוות" (Transwarp coil), זאת בדומה לסלילי העיוות המצויים בכל מנועי העיוות. הבורג הם דוגמה לגזע המחזיק בטכנולוגיית על-עיוות.
מנוע "זרם קוונטי" (Quantum slipstream).
ב, מופיעה ספינה המצוידת בהינע "זרם קוונטי". אף על פי שמתברר כי מדובר בתכסיס והספינה המדוברת אינה שייכת לצי הכוכבים כלל, צוות הוויאג'ר מצליח להנציל () חלק מהידע שרכשו במהלך שהותם על הספינה ולבנות מנוע דומה על סיפון הוויאג'ר. בהפעלה מתברר כי למנוע תכונות דומות לאלו של הינע העל-עיוות, אך במקום ליצור מסדרון על-עיוות, הינע הזרם הקוונטי משנה את מרקם המרחב-זמן עצמו על מנת להגיע למהירות הגדולה פי 50 מיליון ממהירות האור, ויוצר מנהרה בתת-חלל. עם זאת, על מנת ששדה הזרם יישאר יציב נדרשת הספינה המפעילה להתאים אותו כל הזמן על מנת שלא יצא מאיזון והספינה תיפלט מהמנהרה במהירות מסוכנת ביותר, דבר שהופך את הינע הזרם הקוונטי ללא אמין.
קיפול מרחבי (Folding space).
ב, מופיע מין בשם סיקאריאנים, המחזייק ברשותו בידע המאפשר טלפורטציה מיידית לטווח של עד 40,000 שנות אור. באמצעות שימוש בבועת תת-חלל, הטכנולוגיה מסוגלת לקפל את המרחב ולהעביר את המשתמש כהרף עין מרחקים עצומים.
הינע עיוות חד-צירי (Coaxial warp drive).
ב, מופיעה דמות אורחת בשם סטת', טייס ניסוי שנתקל בוויאג'ר במהלך טיסת ניסוי עם חללית חדשה ומהירה במיוחד, המפעילה שדה הדומה לקיפול מרחבי, אך תוך שימוש במנוע עיוות חד-צירי, כלומר מנוע המסוגל ליצור עיוות במרחב בעזרת קנה מנוע אחד בלבד, דבר המפר את חוקי העיצוב שהוזכרו לעיל; כפי שלוטננט טום פאריס אומר, "המהנדסים של צי הכוכבים חולמים על דבר כזה כבר שנים, אבל זה מנוע היפותטי בלבד".
טכנולוגיית נשק.
סדרות מסע בין כוכבים השונות ידועות גם בכלי הנשק המגוונים שהם מציגים.
נשקי אנרגיה.
מרבית הציבילזציות המפותחות משתמשות בנשקי אנרגיה שונים כאמצעי הלחימה הראשי שלהן.
פייזר (Phaser).
הפייזר הוא הנשק הסטנדרטי בצי הכוכבים, שכנראה התפתח מהלייזר - כשם שהלה התפתח מין המייזר. הפייזרים כנשק אישי מונפקים בדרך כלל כנשק חד-ידני דמוי אקדח, אך מפעם לפעם מופיעים גם רובי פייזר (Phaser rifles), שהם בעלי גוף ארוך יותר ועוצמה גבוהה יותר. לפייזר סימן-3 - המערכת הסטנדרטית של צי הכוכבים - יש כ-20 דרגות של חוזק, הנעות מ"הלם" ("Stun") קל עד לדרגת "הרג" ("Kill") המאדה את המטרה. אף על פי שמכנים את הפליטה של הפייזר "קרן" ("Beam"), במבט מוקפד ניתן לראות שהפייזר למעשה משחרר פולסים.
על הספינות של צי הכוכבים מותקנות בדרך כלל כמה סוללות פייזרים (Phaser arrays), החזקות מן הפייזר הידני פי מאות ואלפי מונים. הן מאוישות כל אחת בצוות של כמה מפעילים; אך אף על פי כן, הן נשלטות מהגשר: מעמדת הנווט (מסע בין כוכבים: הסדרה המקורית) או מהעמדה הטקטית (מסע בין כוכבים: הדור הבא, מסע בין כוכבים: חלל עמוק 9 ומסע בין כוכבים: וויאג'ר). אש הסוללות מדויקת ביותר - דיוק הקרן לא מספיק רק ללחימה בחלל, אלא גם לכרייה ואפילו ל"הפגזת חופים" המכוונת - ופוגעת - באדם בודד, וכל זאת ממסלול הקפה.
משבש (Disruptor).
הרומולאנים, הקלינגונים והקרדאסים משתמשים במשבשים, כלי נשק היורה אלומות אנרגיה אף הוא. לעומת זאת, המשבש לא גורם לכוויות - שלא כמו הפייזר - אלא מפרק את המבנה המולקולרי של המטרה. המשבש פשוט מבחינה הנדסית ביחס לפייזר, דבר המתבטא, משל, בעובדה למשבש יש רק שני מצבים - הלם והרג. עובדה זאת, בשילוב עם השמועה (הנכונה כנראה) שפגיעת משבש גורמת סבל קשה-מנשוא, הובילו לפסילת המשבש כ"לא-מוסרי".
כמו הפייזר, גם למשבש גרסה מוגדלת הנישאת על ידי ספינות חלל.
כלי נשק קליעיים.
בד בבד עם כלי הנשק מבוססי האנרגיה, מופיעים במסע בין כוכבים גם כלי נשק המבוססים על קלע, שלעיתים אף מתפוצץ בקרבת המטרה.
טורפדות פוטונים (Photon torpedo).
טורפדו הפוטון הוא הנשק המשני של מרבית החלליות במסע בין כוכבים, והוא כנראה פיתוח (המותאם לשימוש בחלל החיצון) של קונספט ה"טורפדו", לאמור - מתקן בעל הנעה עצמית המשוגר מצינור ומתפוצץ ליד מטרתו. לטורפדו המקובל בצי הכוכבים עוצמת פיצוץ של כ-25 איזוטונים, המושגת על ידי תגובת חומר/אנטי-חומר; הטווח הממוצע בחלל הוא כ-300,000 קילומטרים. ממדי הטורפדו הם כשני מטרים לאורך, כשישים ס"מ רוחב וארבעים ס"מ לגובה.
ב מוזכרת גרסת רימון של הטורפדות, המיועדת לשימוש אישי ומכונה "רימוני פוטון אישיים".
מוקשי תת-חלל (Subspace mines).