Există trei mijloace propuse de călătorie interplanetară care atrag cea mai mare atenție – rachete lichide bipropulsante, motoare electrice, în special motorul cu ioni sau propulsorul ionic și mai experimental (dar extrem de promițător) VASIMR, o rachetă cu magnetoplasmă cu impuls specific variabil, care utilizează unde radio și câmpuri magnetice pentru a accelera un propulsor. Aceste sisteme de propulsie interplanetară au o viteză de evacuare (adică, viteza maximă) de 3 – 5 km/s, 30 – 50 km/s, respectiv 10 km/s – 300 km/s. Impulsul specific (mile pe galon, practic) variază la o scară similară. Pentru a coborî inițial de pe suprafața planetară, sunt adesea folosite rachete solide.
Rachetele bipropulsante au fost utilizate pe scară largă pe tot parcursul programului spațial și au dus oameni pe Lună și au fost folosite ca mijloc principal de călătorie interplanetară pentru sateliți. Motoarele ionice sunt noi și au fost testate pentru prima dată în spațiu abia în 1998, la bordul Deep Space I. Motoarele VASIMR sunt și mai noi și au fost testate doar la sol. Primele teste pe orbită sunt de așteptat să aibă loc în 2010.
Rachetele bipropulsante sunt preferabile rachetelor solide pentru manevre interplanetare din mai multe motive, dintre care cel mai evident este că rachetele bipropulsante pot fi pornite și oprite, în timp ce rachetele solide sunt o afacere unică. De asemenea, oferă un impuls specific îmbunătățit și o viteză maximă. Dezavantajul este că sunt mai scumpe decât rachetele solide din cauza mașinilor de pompare. Rachetele solide funcționează pe baza unui principiu mai degrabă „foc și uită”, la fel ca rachetele cu sticle – le aprinzi, ele trag și atât. Rachetele bipropulsante au mult mai multe piese mobile. Cu toate acestea, pentru propulsia interplanetară, acestea sunt de obicei considerate standard. Aceste rachete combină împreună un combustibil și un oxidant la presiune ridicată folosind turbopompe pentru a produce forță.
Motoarele cu ioni funcționează similar cu acceleratoarele de particule – ele ionizează o anumită substanță, de obicei argon, mercur sau xenon, și o accelerează printr-o duză folosind un câmp electric puternic. Acest lucru profită de raportul sarcină-masă al ionilor pentru a produce forță. Motoarele ionice sunt destinate exclusiv călătoriilor interplanetare, deoarece produc prea puțină forță pentru a ascensi din câmpul gravitațional al Pământului. Spre deosebire de motoarele ionice prezentate în Războiul Stelelor, motoarele ionice reale au nevoie de multe săptămâni sau luni pentru a accelera până la o viteză rezonabilă, dar au un impuls specific foarte mare și o viteză maximă în comparație cu rachetele convenționale, ceea ce le face atractive.
VASIMR este cel mai avansat, dar complet fezabil sistem de propulsie interplanetar propus. După cum sa menționat mai devreme, sistemul folosește unde radio și câmpuri magnetice pentru a accelera un propulsor, de obicei hidrogen. Un „choke” indus magnetic permite un flux variabil de duză, de unde componenta variabilă a impulsului specific a acronimului VASIMR. Aceste sisteme arată cele mai promițătoare, capabile să accelereze continuu și ar putea scurta călătoria către Marte de la ani la aproximativ 8 luni. VASIMR a fost dezvoltat inițial în timpul cercetării fuziunii nucleare.