冷戦時代、米国とソ連は核ロケット技術の開発に集中した。核熱推進（NTP）と核電気推進（NEP）システムは、宇宙船に強力な推進力を提供し、星間旅行の可能性を示している。これらのシステムは、核分裂反応炉を使用して推進剤を加熱したり、電気を生成したりして動作する。

NTPシステムは、液体水素のような推進剤を加熱して高速で推進力を提供する。NEPシステムは、核エネルギーで生成された電気でイオンエンジンを動作させ、持続的な推進力を提供する。これらのシステムは、火星のような遠い惑星への有人ミッションにも可能性を提供している。

しかし、これらの技術を星間旅行に適用するにはまだ大きな課題がある。プロキシマ・ケンタウリのような近い恒星系に到達するには、何千年もかかる可能性がある。また、核ロケットの使用は、環境的および政治的な課題ももたらしている。