En termonukleær rakett er et eksempel på dette, der det brukes overhetet hydrogen i en kjernefysisk reaktor. Denne arbeider ved høy temperatur for å oppnå minst dobbelt så høy skyvekraft som vanlige kjemiske raketter. Slike raketter ble testet første gang i 1959, i det amerikanske prosjekt NERVA som ble avbrutt 1972. I 1990 ble et prosjektet under forkortelsen SNTP lansert med mål om en bemannet tur til Mars. En annen mulighet er anvendelse av en atomreaktor som mater en såkalt ( eller nexis).