Tyypillisiä avaruusvoiman käyttömuotoja ovat nykyään kiinteät rakettivahvistimet, nestemäiset raketit ja hybridiraketit. Kaikki kantavat polttoainetta laivalla ja käyttävät kemiallista energiaa työntövoiman tuottamiseen. Valitettavasti ne voivat olla erittäin kalliita: 25 kg: n hyötykuorman toimittaminen matalalle maapallon kiertoradalle voi kestää 200–1 kiloa rakettia. Kilon nostaminen matalalle maapallon kiertoradalle maksaa vähintään 4,000 2008 Yhdysvaltain dollaria (USD) vuodesta 10,000. XNUMX USD voi olla tyypillisempää.
Kemiallisten rakettien lähestymistapa avaruuden laukaisuun ja matkustamiseen on pohjimmiltaan rajallinen. Koska raketin on kuljettava omaa polttoainetta ylöspäin ilmakehän tiheimmän osan läpi, se ei ole kovin kustannustehokasta. Uudempi keksintö on yksityinen avaruusalus SpaceShipOne, joka käytti kantolaivaa (White Knight) kuljettaakseen sen 14 km: n (8.7 mailin) korkeuteen ennen laukaisua. Tällä korkeudella, korkeammalla kuin Everest -vuori, SpaceShipOne on jo yli 90% ilmakehästä ja pystyy pienen hybridimoottorinsa avulla matkustamaan lopun matkan avaruuden reunaan (100 km: n korkeus). Varhaiset, halvat, uudelleenkäytettävät turisti -avaruusalukset perustuvat todennäköisesti tähän malliin.
Kemiallisten rakettien paradigman lisäksi on analysoitu useita muita avaruusvoiman muotoja. Erityisesti ioni -potkureita on jo käytetty menestyksekkäästi useissa avaruusaluksissa, mukaan lukien Deep Space 1, joka vieraili Borrelly -komeetissa ja asteroidi Braille -kirjassa vuonna 2001. Ionpotkurit toimivat hiukkaskiihdyttimenä ja heittävät ioneja ulos moottorin takaa sähkömagneettisella ala. Pitemmillä matkoilla, kuten Maasta Marsiin, ionipotkit tarjoavat paremman suorituskyvyn kuin tavanomaiset avaruusvoiman käyttömuodot, mutta vain pienellä erotuksella.
Kehittyneempiä avaruusvoiman käyttömuotoja ovat ydinpulssi ja muut ydinvoimalähteet. Ydinvoimalaitoksen tai ydinpommin tehotiheys on monta kertaa suurempi kuin minkä tahansa kemiallisen lähteen, ja ydinraketit olisivat vastaavasti tehokkaampia. Ydinpulssin käyttövoima, jonka yksi 1960-luvun vertailumuotoilu, nimeltään Orion-ei pidä sekoittaa 2000-luvun Orion Crew Exploration Vehicle -autoon-että se voisi toimittaa 200 hengen miehistön Marsiin ja takaisin vain neljässä viikossa verrattuna 12 kuukauteen NASAn nykyiseen kemiallisesti toimivaan vertailutehtävään tai Saturnuksen kuihin seitsemän kuukauden kuluttua.
Toinen projekti nimeltä Project Daedalus olisi kestänyt vain noin 50 vuotta päästäkseen Bernardin tähdelle, joka on kuuden valovuoden päässä, mutta se vaatisi jonkin verran teknistä kehitystä inertian sulkeutumisen (ICF) alalla. Suurin osa ydinpulsseja koskevasta tutkimuksesta peruutettiin osittaisen testikiellon vuoksi vuonna 6, vaikka ajatus on saanut uutta huomiota myöhään.
Toinen avaruusvoiman muoto, aurinkopurjeet, tutkittiin yksityiskohtaisesti 1980- ja 1990 -luvuilla. Aurinkopurjeet käyttävät heijastavaa purjeita nopeuttamaan hyötykuormaa auringon säteilypaineen avulla. Koska aurinkopurjeet eivät kanna reaktiomassaa, ne voivat olla ihanteellisia nopealle matkalle pois auringosta. Vaikka aurinkopurjeiden kiihtyminen tuntuvaan nopeuteen voi kestää viikkoja tai kuukausia, tätä prosessia voitaisiin harpata käyttämällä maa- tai avaruuspohjaisia lasereita ohjaamaan säteilyä purjeelle. Valitettavasti tekniikka erittäin ohuen aurinkopurjeen taittamiseksi ja avaamiseksi ei ole vielä saatavilla, joten rakentaminen voi joutua avaruudessa, mikä vaikeuttaa asioita huomattavasti.
Toinen, futuristisempi avaruusvoiman käyttömuoto olisi käyttää antimateriaa polttoaineena käyttövoimana, kuten jotkut avaruusalukset tieteiskirjallisuudessa. Nykyään antiaine on maailman kallein aine, ja se maksaa noin 300 miljardia dollaria milligrammaa kohden. Tähän mennessä on tuotettu vain useita nanogrammoja antiaineita, mikä on riittävästi valaisemaan lamppu usean minuutin ajan.
Keskeinen ero monien mainittujen tekniikoiden ja kemiallisten rakettien välillä on se, että nämä tekniikat voivat pystyä kiihdyttämään avaruusaluksia lähes valon nopeuteen, kun taas kemialliset raketit eivät. Avaruusmatkojen pitkän aikavälin tulevaisuus on siis yksi näistä tekniikoista.