Hay tres medios propuestos de viajes interplanetarios que reciben la mayor atención: los cohetes líquidos bipropelentes, los motores eléctricos, sobre todo el motor de iones o el propulsor de iones, y el más experimental (pero extremadamente prometedor) VASIMR, un cohete de magnetoplasma de impulso específico variable, que utiliza ondas de radio y campos magnéticos para acelerar un propulsor. Estos sistemas de propulsión interplanetarios tienen una velocidad de escape (es decir, la velocidad máxima) de 3 a 5 km / s, 30 a 50 km / sy 10 km / s a 300 km / s, respectivamente. El impulso específico (millas por galón, básicamente) varía en una escala similar. Para despegar inicialmente de la superficie planetaria, a menudo se utilizan propulsores de cohetes sólidos.
Los cohetes bipropelentes se han utilizado ampliamente en todo el programa espacial y llevaron a los hombres a la Luna, además de ser el principal medio de viaje interplanetario de los satélites. Los motores de iones son nuevos y solo se probaron por primera vez en el espacio en 1998, a bordo de Deep Space I. Los motores VASIMR son aún más nuevos y solo se han probado en tierra. Se espera que las primeras pruebas en órbita se realicen en 2010.
Los cohetes bipropelentes son preferibles a los propulsores de cohetes sólidos para maniobras interplanetarias por múltiples razones, la más obvia es que los cohetes bipropelentes se pueden encender y apagar, mientras que los cohetes sólidos son un trato de un solo disparo. También ofrecen un impulso específico mejorado y una velocidad máxima. La desventaja es que son más caros que los cohetes sólidos debido a la maquinaria de bombeo. Los cohetes sólidos funcionan sobre la base del principio de «disparar y olvidar», al igual que los cohetes de botella: los enciendes, se disparan y listo. Los cohetes bipropelentes tienen muchas más partes móviles. Sin embargo, para la propulsión interplanetaria, generalmente se consideran estándar. Estos cohetes combinan un combustible y un oxidante a alta presión utilizando turbobombas para producir empuje.
Los motores de iones funcionan de manera similar a los aceleradores de partículas: ionizan alguna sustancia, generalmente argón, mercurio o xenón, y la aceleran mediante una boquilla mediante un potente campo eléctrico. Esto aprovecha la relación carga-masa de los iones para producir empuje. Los motores de iones son exclusivamente para viajes interplanetarios porque producen muy poco empuje para ascender desde el campo gravitacional de la Tierra. A diferencia de los motores de iones representados en Star Wars, los motores de iones reales tardan muchas semanas o meses en acelerar hasta una velocidad razonable, pero tienen un impulso específico y una velocidad máxima muy altos en comparación con los cohetes convencionales, lo que los hace atractivos.
VASIMR es el sistema de propulsión interplanetario propuesto más avanzado, pero completamente factible. Como se dijo anteriormente, el sistema usa ondas de radio y campos magnéticos para acelerar un propulsor, generalmente hidrógeno. Un «estrangulador» inducido magnéticamente permite un flujo de boquilla variable, de ahí el componente de impulso específico variable del acrónimo VASIMR. Estos sistemas son los más prometedores, capaces de acelerar continuamente y podrían acortar el viaje a Marte de años a 8 meses aproximadamente. El VASIMR se desarrolló originalmente durante la investigación de la fusión nuclear.