รูปแบบทั่วไปของการขับเคลื่อนอวกาศวันนี้คือจรวดจรวดดีเด่นจรวดของเหลวและจรวดไฮบริด ทุกคนพกน้ำมันเชื้อเพลิงติดตัวและใช้พลังงานเคมีเพื่อผลิตแรงขับ น่าเสียดายที่มันมีราคาแพงมาก: อาจต้องใช้จรวด 25-200 กิโลกรัมในการส่งน้ำหนัก 1 กิโลกรัมไปยังวงโคจรโลกที่ต่ำ การเพิ่มขึ้นของวงโคจรของโลกสู่กิโลกรัมต่ำนั้นมีค่าใช้จ่ายขั้นต่ำ 4,000 ดอลลาร์สหรัฐ (USD) ตั้งแต่ปี 2551 เป็นต้นไป 10,000 ดอลลาร์สหรัฐอาจเป็นเรื่องปกติมากขึ้น
จรวดเคมีในการปล่อยอวกาศและการเดินทางมี จำกัด เนื่องจากจรวดต้องขับเคลื่อนเชื้อเพลิงของตัวเองขึ้นไปสู่ส่วนที่หนาแน่นที่สุดในชั้นบรรยากาศจึงไม่คุ้มค่ามากนัก การประดิษฐ์ล่าสุดคือยานอวกาศส่วนตัว SpaceShipOne ซึ่งใช้ยานพาหะ (อัศวินสีขาว) เพื่อขนมันขึ้นสู่ระดับความสูง 14 กม. (8.7 ไมล์) ก่อนส่ง ที่ระดับความสูงนี้สูงกว่าภูเขา เอเวอร์เรส SpaceShipOne อยู่เหนือ 90% ของชั้นบรรยากาศแล้วและสามารถใช้เครื่องยนต์ไฮบริดขนาดเล็กเพื่อเดินทางไปยังพื้นที่ที่เหลือ (ความสูง 100 กม.) ยานอวกาศท่องเที่ยวต้นราคาถูกและนำกลับมาใช้ใหม่มีแนวโน้มที่จะเป็นไปตามรูปแบบนี้
นอกเหนือจากกระบวนทัศน์จรวดเคมีแล้วยังมีการขับเคลื่อนอวกาศอีกหลายรูปแบบที่ได้รับการวิเคราะห์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Thrusters ไอออนได้ถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จในยานอวกาศหลายชนิดซึ่งรวมถึง Deep Space 1 ซึ่งไปเยี่ยมดาวหาง Borrelly และ Asteroid Braille ในปี 2544 แล้ว Thrusters ของไอออนทำหน้าที่เหมือนเครื่องเร่งอนุภาค สนาม สำหรับการเดินทางที่ยาวนานเช่นจากโลกสู่ดาวอังคารเครื่องขับไอออนให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าการขับเคลื่อนด้วยอวกาศในรูปแบบทั่วไป แต่จะมีระยะเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
รูปแบบที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้นของการขับเคลื่อนอวกาศรวมถึงการขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์และวิธีอื่น ๆ ที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ ความหนาแน่นพลังงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือระเบิดนิวเคลียร์มีมากกว่าพลังงานเคมีหลายเท่าและจรวดนิวเคลียร์จะมีประสิทธิภาพมากกว่า แรงขับของพัลส์นิวเคลียร์ที่ออกแบบอ้างอิงหนึ่งช่วงทศวรรษ 1960 เรียกว่า Orion - เพื่อไม่ให้สับสนกับยานสำรวจลูกเรือ Orion ของปี 2000 - ว่าสามารถส่งลูกเรือ 200 คนไปยังดาวอังคารและกลับมาในเวลาเพียงสี่สัปดาห์เมื่อเทียบกับ 12 เดือน สำหรับภารกิจอ้างอิงทางเคมีที่ขับเคลื่อนด้วยเคมีในปัจจุบันของนาซาหรือดวงจันทร์ของดาวเสาร์ในเจ็ดเดือน
การออกแบบอื่นที่เรียกว่า Project Daedalus จะใช้เวลาเพียง 50 ปีในการสร้างดาวให้กับเบอร์นาร์ดสตาร์ซึ่งอยู่ห่างออกไป 6 ปีแสง แต่จะต้องมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในพื้นที่ของการหลอมรวมแบบเฉื่อยเฉื่อย (ICF) งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับการขับเคลื่อนด้วยเครื่องพัลส์นิวเคลียร์ถูกยกเลิกเนื่องจากสนธิสัญญาห้ามทดสอบบางส่วนในปี 1965 แม้ว่าความคิดนั้นได้รับความสนใจมากขึ้นในช่วงปลายปี
อีกรูปแบบหนึ่งของการขับเคลื่อนอวกาศเรือสุริยะถูกตรวจสอบในรายละเอียดบางอย่างในช่วงปี 1980 และ 1990 เรือใบพลังงานแสงอาทิตย์จะใช้ใบเรือสะท้อนแสงเพื่อเร่งน้ำหนักบรรทุกโดยใช้แรงดันรังสีของดวงอาทิตย์ ใบเรือสุริยะนั้นไม่เหมาะสำหรับการเดินทางไกลจากดวงอาทิตย์ ถึงแม้ว่าใบเรือสุริยะอาจใช้เวลาเป็นสัปดาห์หรือเป็นเดือนในการเร่งความเร็วที่มองเห็นได้ แต่กระบวนการนี้สามารถกระโดดได้โดยการใช้เลเซอร์โลกหรือเลเซอร์อวกาศเพื่อส่งรังสีโดยตรงไปยังใบเรือ น่าเสียดายที่เทคโนโลยีการพับและการปล่อยใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์ที่บางมากยังไม่พร้อมใช้งานดังนั้นการก่อสร้างอาจต้องเกิดขึ้นในอวกาศ
อีกรูปแบบอนาคตของการขับเคลื่อนอวกาศจะใช้ปฏิสสารเป็นเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อนเหมือนกับยานอวกาศในนิยายวิทยาศาสตร์ วันนี้ปฏิสสารเป็นสารที่มีราคาแพงที่สุดในโลกคิดเป็นมูลค่าประมาณ 300 พันล้านเหรียญสหรัฐต่อมิลลิกรัม มีปฏิสสารเพียงไม่กี่นาโนเมตรเท่านั้นที่พอจะส่องหลอดไฟได้หลายนาที
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเทคโนโลยีที่กล่าวถึงมากมายกับจรวดเคมีคือเทคโนโลยีเหล่านี้อาจเร่งยานอวกาศให้มีความเร็วใกล้แสงขณะที่จรวดเคมีไม่สามารถทำได้ ดังนั้นอนาคตระยะยาวของการเดินทางในอวกาศจึงเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเหล่านี้
