--Ядерные энергетические установки для космических аппаратов — это радиоизотопные генераторы (РИГ) и малогабаритные ядерные реакторы (ЯР). Работы по тем и другим начались в СССР и США в 60-е годы. Первые имеют весьма низкий предел практически достижимой мощности (порядка 5 кВт), поэтому в настоящее время ключевым направлением является "реакторное". Уже созданы установки мощностью 6 кВт, ведутся исследования по созданию новых мощностью до 100 кВт. Начиная с 25 кВт реакторные установки имеют преимущество перед любыми другими энергоисточниками по ключевому показателю — отношению мощности к массе, при весьма высоком ресурсе (продолжительности работы). Ядерные реакторы особенно эффективны для орбитальных аппаратов с большими энергопотребностями и для внеорбитальных полетов.
--Ядерные двигатели для космических аппаратов разрабатывались в России и США с 60-х годов, но работы были постепенно сокращены в связи с успешным развитием химических двигателей. И в России, и в США есть экспериментальные образцы двигателей для маневрирования на орбите, в которых ядерная энергия преобразуется в электрическую для ионизации, нагрева и ускорения рабочего тела. Изучаются концепции ядерного "маршевого" двигателя с непосредственным нагревом рабочего тела в реакторе или преобразованием энергии в электрическую. Считается, что для использования в межпланетных полетах — например, на Марс — нужно выйти на мощности двигателя 10-100 МВт.