Avaruusaluksen propulsio on yleinen termi, jota käytetään kuvaamaan erilaisia menetelmiä, joita on käytetty, joita käytetään tällä hetkellä ja joita voidaan käyttää tulevaisuudessa mahdollistamaan avaruusaluksen kiihtyvyys ja hidastuminen maan ilmakehässä tai matkustaessaan ulkoavaruudessa. Nykyiset ja historialliset avaruusalusten propulsiojärjestelmät kuuluivat yleensä toiseen kahdesta kategoriasta; kiinteän polttoaineen järjestelmät ja nestemäiset polttoainejärjestelmät. Tulevat avaruusalukset voivat saada voimansa ydin-, sähkömagneetti- tai ionipropulsiojärjestelmistä.
Monet uskovat, että kiinteän polttoaineen raketteja käytettiin ensimmäisen kerran aseina jo 13-luvulla, ja kaikki 20-luvun alkuun saakka kehitetyt raketit käytettiin kiinteillä polttoaineilla. Kiinteän polttoaineen propulsiojärjestelmät ovat yleensä vähemmän haihtuvia kuin nestemäiset propulsiojärjestelmät, mikä voi helpottaa niiden varastointia pitkiä aikoja ja tehdä niistä turvallisempia. Kiinteän polttoaineen järjestelmien haittapuoli on, että kun ne on sytytetty, niitä ei voida sammuttaa ennen kuin kaikki ponneaine on poltettu.
Kyvyttömyys sammuttaa moottoria tarvittaessa on estänyt kiinteän polttoaineen käytön ensisijaisena perustana avaruusalusten propulsiojärjestelmille, jotka yleensä edellyttävät kykyä käynnistää ja pysäyttää moottorit tarvittaessa. Kiinteän polttoaineen järjestelmät ovat kuitenkin löytäneet yhtenäisen paikan osana avaruusaluksen laukaisupropulsiojärjestelmää. Kiinteät rakettivahvistimet ovat jatkuvasti olleet osa Venäjän avaruusohjelman laukaisujärjestelmiä Sputnik I:n laukaisusta vuonna 1957 lähtien. Yhdysvallat on myös käyttänyt kiinteän polttoaineen vahvistimia miehittämättömässä avaruusalusohjelmassaan 1950-luvun lopulta lähtien, ja avaruussukkulajärjestelmää on käytetty. suurimmat miehitetyissä avaruuslennoissa käytetyt kiinteät rakettivahvistimet.
Ensimmäisen nestemäisen polttoaineen raketin laukaisi nykyaikaisen rakettitekniikan isänä pidetty amerikkalainen tiedemies Robert Goddard 1920-luvun lopulla. Goddard uskoi, että nestemäiset raketit antoivat enemmän tehoa ja olivat tehokkaampia kuin kiinteällä polttoaineella toimivat raketit. Nestepolttoaineella toimiva raketti tasoitti tietä suurempien ja tehokkaampien rakettimoottoreiden ja propulsiojärjestelmien kehittämiselle, jotka jonakin päivänä alkaisivat avaruuskaudella. Nestemäisten polttoaineiden propulsiojärjestelmät käyttävät polttoainetta, kuten nestemäistä vetyä, kerosiinia tai alkoholia, ja hapettavaa ainetta, kuten nestemäistä happea. Hapetin tarjoaa polttoaineen sytyttämiseen ja polttamiseen tarvittavan hapen, mikä puolestaan mahdollistaa avaruusaluksen propulsiojärjestelmän toiminnan hapettomassa avaruuden ympäristössä.
Monet asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että aurinkokunnan miehitetty tutkimus vaatii tulevaisuudessa avaruusalusten propulsiojärjestelmiä, jotka perustuvat ioni- tai ydinvoiman kaltaisiin teknologioihin, jotka voivat olla tehokkaampia ja tehokkaampia ja vaativat vähemmän polttoainetta kuin nykyiset avaruusalusten propulsiojärjestelmät. Ionimoottorit luovat olennaisesti sähkökentän ionisoimalla kaasua. Ionit tai varautuneet atomit pakotetaan sitten ulos, jolloin syntyy työntövoima. Ydinavaruusalusten propulsiojärjestelmät toimisivat käyttämällä ydinreaktoria, joka lämmittää nestemäistä polttoainetta, kuten nestemäistä vetyä, ja pakottaa sen ulos moottorista luoden tarvittavan työntövoiman.