Οι πύραυλοι χημικών καυσίμων, στερεάς ή υγρής κατάστασης, είναι ιδανικοί για την ανύψωση και μεταφορά στο διάστημα μεγάλων φορτίων και είναι η μοναδική λύση που διαθέτει η ανθρώπινη τεχνολογία για να δραπετεύσει από τα δεσμά της γήινης βαρύτητας. Όταν όμως ο απώτερος στόχος είναι η εξερεύνηση του διαστήματος και καταρχάς των εγγύτερων πλανητών του ηλιακού συστήματος, οι χημικοί πύραυλοι αποδεικνύονται ασύμφορη επιλογή, καθώς οι ταχύτητες που επιτυγχάνουν είναι πολύ μικρές. Το αποτέλεσμα είναι ο απαιτούμενος χρόνος για ένα διαπλανητικό ταξίδι να μετράται σε χρόνια.

Για να μπορέσει το ανθρώπινο είδος να πραγματώσει το όνειρο της κατάκτησης του διαστήματος, θα πρέπει οπωσδήποτε να προταθεί μια πιο προηγμένη και αποτελεσματική μηχανή προώθησης. Στην παρούσα φάση, και δεδομένου ότι οι πυρηνικοί κινητήρες έχουν αποκλειστεί, η προσοχή στρέφεται στους κινητήρες ιόντων πλάσματος. Η τεχνολογία ιοντικής προώθησης υφίσταται ήδη από τη δεκαετία του 1960, αλλά μόνο στα τέλη της προηγούμενης δεκαετίας έχει βρει την πρακτική της εφαρμογή σε διαστημική αποστολή και συγκεκριμένα στην αποστολή Deep Impact I της NASA, το 1998. Το επόμενο διαστημόπλοιο που θα χρησιμοποιεί την τεχνολογία ιοντικής προώθησης θα είναι ένα σκάφος της  Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA), το οποίο θα χρησιμοποιεί τέσσερις τέτοιους κινητήρες και θα εκτοξευθεί με στόχο τον Ερμή, τον κοντινότερο στον Ήλιο πλανήτη.


Τα σκάφη του 23ου αιώνα στις ταινίες Ε.Φ. “Star Trek” χρησιμοποιούν κινητήρες ιοντικής προώθησης για τις διαπλανητικές τους μετακινήσεις. Μήπως αυτό το σενάριο αποβεί προφητικό για τα πραγματικά διαστημόπλοια του 21ου αιώνα;

Τα δύο μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του κινητήρα ιόντων έναντι ενός χημικού πυραύλου είναι, πρώτον, η μεγάλη τελική ταχύτητα την οποία μπορεί να προσδώσει στο σκάφος και δεύτερον, στο συγκριτικά περιορισμένο μέγεθος: ας μην ξεχνάμε ότι τα πυραυλικά διαστημόπλοια είναι τόσο τεράστια εξαιτίας ακριβώς των τεράστιων δεξαμενών καυσίμων που κουβαλούν. Φυσικά οι κινητήρες ιόντων χρηγσιμοποιούν και πολύ πιο προηγμένη τεχνολογία: η βασική τους αρχή στηρίζεται στην ηλεκτρική φόρτιση (ιονισμό) ενός αερίου υπό υψηλή θερμοκρασία και εν συνεχεία στην εκτόξευσή του από το πίσω μέρος του διαστημοπολοίου σε πολύ μεγάλες ταχύτητες, οι οποίες μπορούν να ξεπερνούν τα 50km/sec.
Η προωθητική ισχύς που μπορεί να επιτευχθεί με αυτόν τον τρόπο δεν είναι αρκετή για γρήγορη επιτάχυνση. Χαρακτηριστικό είναι ότι αν δοκιμαστεί στη Γη, επαρκεί ίσα-ίσα για να σηκώσει ένα νόμισμα! Στο διάστημα όμως, μπορεί σιγά-σιγά να προωθήσει ένα διαστημόπλοιο, με πολύ αργή αλλά σταθερή επιτάχυνση, και μετά από ένα διάστημα να φτάσει σε πολύ μεγάλες τελικές ταχύτητες. 


Η ESA σκοπεύει να εκτοξεύσει το 2014 διαστημόπλοιο με προορισμό τον Ερμή, το οποίο θα χρησιμοποιεί τέσσερις κινητήρες ιοντικής προώθησης

Το διαστημόπλοιο “BebiColombo” της ESA  με προορισμό τον Ερμή, θα χρειαστεί 6 χρόνια για να φτάσει στον προορισμό του, αφού θα αντλεί το απαιτούμενο, για τον ιονισμό του αερίου, ρεύμα, από τους ηλιακούς συλλέκτες του. Άλλα διαστημόπλοια στα οποία εφαρμόστηκε η ιοντική προώθηση είναι το σκάφος της αποστολής Dawn της NASA, το οποίο το 2015 θα φτάσει στο μεγάλο αστεροειδή Δήμητρα (Ceres), ενώ την ίδια τεχνολογία χρησιμοποίησε το διαστημόπλοιο Hayabusa, το οποίο το 2005 προσέγγισε τον αστεροειδή Itokawa και συνέλεξε υλικό απο την επιφάνειά του. Το διαστημόπλοιο αναμένεται να επιστρέψει στη Γη τον Ιούνιο του 2010.