Ксенон используется в современных ионных двигателях космических аппаратов в качестве топлива. 14

Принцип работы таких двигателей основан на ускорении в электрическом поле ионов ксенонового топлива. 3

Некоторые примеры использования:

• Автоматическая исследовательская миссия Dawn от НАСА. 3 Аппарат был запущен в сентябре 2007 года для исследования астероида Веста и карликовой планеты Церера. 3 Dawn оборудован тремя ксеноновыми ионными двигателями NSTAR. 3
• Японская исследовательская станция «Хаябуса-2». 3 Зонд использует четыре ионных двигателя IES и может менять направление полёта за их счёт. 3 При этом ксенон массой в 73 кг хранится в 51-литровом топливном баке, так как этот газ в полтора раза плотнее воды и занимает меньше места. 3

Ксенон применяют в ионных двигателях, потому что на орбите стоимость килограмма ксенона близка к стоимости килограмма условного «воздуха». 2 Кроме того, ксенон хорошо хранится длительное время, обеспечивая эффективность двигательной установки космического аппарата. 2