Ядерный двигатель состоит из нагревательной камеры с ядерным реактором как источником тепла, системы подачи рабочего тела и сопла. 3

В ядерном турбореактивном двигателе горячий жидкий металл из активной зоны реактора используется для передачи тепла воздуху, проходящему через первую секцию нагревательной камеры, а затем тепла на термоэлектрогенераторы, выполненные в виде пластин. 1 Холодная сторона пластин охлаждается забортным воздухом. 1 Выработанный электрический ток подаётся на электронагревательные элементы во второй секции нагревательной камеры. 1 Нагретый в первой и второй секциях нагревательной камеры воздух расширяется, приводит в движение турбину, которая механически связана с компрессором, и создаёт реактивную тягу. 1 Жидкий металл возвращается в активную зону реактора электромагнитным насосом. 1

В ядерном ракетном двигателе рабочее тело (в большинстве случаев — водород) подаётся из бака в активную зону реактора, где, проходя через нагретые реакцией ядерного распада каналы, разогревается до высоких температур и затем выбрасывается через сопло, создавая реактивную тягу. 3