概述
核聚變動力火箭依靠核動力的太空飛行技術並不是只有核子脈衝推進器，還有其他的核能利用方式。比如，在火箭上安裝一個裂變反應堆，利用裂變反應堆提供熱量噴射氣體，從而產生推動力。不過，這種核裂變動力火箭與核聚變動力火箭相比，仍有很大的差距。
在核聚變反應中，核子被迫進行聚合從而產生巨大的能量。大多數的聚變反應堆都是利用托卡馬克裝置將燃料限制在一個磁場之中來驅動聚變反應的。但是，托卡馬克裝置太重，並不適合用於火箭之上。因此，核聚變動力火箭必須要採用另一種觸發聚變的方法，即慣性約束核聚變。這種設計以高能光束(通常是雷射)來代替托卡馬克裝置中的磁場。當聚變反應發生後，磁場再引導熾熱離子噴向火箭尾部，實現核聚變火箭的推進力。
發展歷程
核聚變是將原子核結合在一起而不是將原子核分裂，所以該火箭的發動機在獲取能量的方式上要比裂變發動機更完美。聚變反應堆能夠減少產生一些不必要的放射，另外聚變堆很容易獲得補充燃料。這是因為在月球的表面和木星的大氣中存在大量的燃料氘和氚。這意味著，採用利用核聚變火箭作為交通工具可在太陽系內的月球或木星上補充燃料，然後繼續星際旅行。
但遺憾的是，自概念提出以來，科學家經過了數十載的努力，至今仍沒有造出一個能正常工作的核聚變反應堆。人類已經知道如何引爆氫彈(氫彈爆炸時發生核聚變反應)，但卻無法掌握控制技術。美國新澤西國家球形環試驗裝置(NSTX)和聯合歐洲環(JET)等聚變實驗平台將氘和氚原子核約束在磁場中，並加熱至數百萬度，當原子核發生碰撞並結合時有能量釋放出來。但是，眼下這類試驗所耗能量幾乎是其產生能量的兩倍。
不過研究者認為，聚變技術已不再遙遠。一旦科學家掌握了受控核聚變，那么他們將控制反應中產生的帶電粒子，並讓它們從噴口噴射而出。從核聚變反應堆噴出的粒子能使二級火箭的速度達到光速的12%。核聚變火箭推進的宇宙飛船同採用核裂變火箭推進的星際旅行類似，能很快地飛抵最近的恆星系，但卻沒有更多潛力可挖。核聚變火箭需要的燃料大約也是200萬噸，不過不需要厚厚的防輻射層，這意味著利用這種動力的空間儀器體積要小得多。
2013年美國研製核聚變火箭
核聚變動力火箭該研究項目有望在2013年夏天末執行第一次融合測試 。
