如何在一個科學家的有生之年完成太陽係外的探險呢？這時飛船應該達到每秒幾百千米的速度，而目前最快的飛船隻能達到這速度的十分之一。現行的飛船之所以行動遲緩，根本原因在於它們僅靠化學火箭在其飛行的頭幾分鍾裏加速，衝出大氣層後的航程完全依賴慣性滑行，充其量在路過大行星時靠其引加。 想太外的，動是鍵。
目前“旅行者號”和“先驅者號”探測船已經飛越了海王星軌道，成為離地球最遠的探測器。為了達到這一目標，科學家花費了十幾年的時間，其間還不斷利用大行星的引力加速（稱為“引力跳板”技術）。而且從一開始，它們就是用最強大的化學火箭（“土星號”）發射的。
下麵的方法是科學家想到的飛越太陽係到達其他恒星的方法。其中有一些現在就可以實現，而另一些也許永遠隻能停留在設想階段。
核動力火箭
20世紀50年代，隨著和平利用原子能的呼聲日益高漲，原子火箭發動機應運而生。法國人設計了以水為工作物質的原子能火箭，它靠核反應堆產生的熱量將水汽化，高速噴射出的水蒸氣能使星際飛船逐漸加速。火箭要噴出5000噸的水才能在50年內把飛船送往最近的恒星一比鄰星（距地球4.22光年）。
—10%，有效載荷僅占1%；而原但有效載荷可占總質量的5%？8%。以氘為燃料的核聚變火箭，排氣速度可達15000千米/秒，足以在幾十年內把宇宙飛船送到另U的恒星。
聚變比裂變放出更大的能量。在一個核聚變推進係統中理論上每千克燃料能夠產生100萬億焦耳能量一比普通化學火箭的能量密度高一千萬倍。核聚變反應將產生大量高能粒子。用電磁場約束這些粒子，使之向指定方向噴射，飛船就可以高速前進了。為安全起見，核飛船至少應在近地軌道組裝。為利用月球上豐富的氦資源，月球也是理想的組裝發射地。此外也可以在拉格朗日。
一般化學火箭的結構質量占總質量的6%子能火箭的結構質量占總質量的12%？15%，（此點處的物體在繞地球運轉的同時保持與月球相對距離不變）處進行組裝，原材料從月球上用電磁推進係統發送。
光帆
就像中國古代的紙鳶無法和現在的超音速飛機同日而語，今人設想的噴射式推進係統也不能和未來實際的星際飛船相提並論。但相對於核動力火箭來說，以下幾種進人太空的方法更有可能在未來的星際飛行中使用。
15世紀地理大發現時期，西歐的水手們揚帆遠航，駛向傳說中的大陸。未來的星際航行恐怕還要借助“帆”這種古老的工具，隻不過驅動“太空帆”的不是氣流而是光。早在12世紀20年代，物理學家就已證明電磁波對實物具有壓力效應。1984年，科學家提出，實現長期太空飛行的最佳方法是向一個大型薄帆發射大功率激光。這種帆被稱為“光帆”。它采用圓盤狀布局，直徑達3.6千米，帆麵材料為純鋁，無任何支撐結構，其最大飛行速度可達到光速的1/10。在搭載1噸的有效載荷時，飛抵半人馬座的星僅需40年或更少的時間。以這個速度，太空船可以在兩天內從太陽飛到冥王星，但要是飛越另一個太陽係並對其進行考察，這速度顯然太低了。
為了進行詳細的考察，可以采用“加速一減速”的飛行方案。這時光帆直徑取100千米，使用功率為7.2X1012瓦的激光器向它發射激光。在減速階段，將有一個類似減速傘的小型光帆被釋放出來，它把大部分激光向飛船的前進方向反射，以達到製動的目的。
雖然對技術和經濟要求較高，但較其他形式的星際飛船而言，光帆是在技術和經濟上最容易實現的方案。根據估算，在使用金屬鈹作為帆麵材料時，飛到半人馬座星的總費用為66.3億美元，這隻相當於阿波羅計劃投資的1/4。
人工時空隧道
不少科幻影片（如《星球大戰》）中都有這樣的鏡頭，隨著船長一聲令下，結構複雜的引擎開始工作，接著宇宙飛船便消失於群星中，幾乎就在同時，它完好地出現在遙遠的目的地……現代物理學證明，這看似荒誕的場景是可以發生的。
現代物理學（時空場共振理論）認為，時間是能量在時空中高頻振蕩的結果，宇宙間各時空點的性質取決於該點電磁場的結構特性。
該理論認為宇宙中各時空點有其確定的能量流動特性，它可以用一組諧波來描述。若用人工方法產生一定的諧波結構，使它與遠距離某時空點的諧波結構特性相同，則兩者就會產生共振，形成一個時空隧道，飛行器可以循著這個時空隧道在瞬間至U達宇宙的另一位置。
實施這一方案的關鍵是飛船必須能產生適當的能量形態，以滿足選定時空點的結構。
通過“蟲洞”的星際航行
還有一種名為“蟲洞”的奇異天體，它是連接空間兩點的時空短程線。科學家認為，通過“蟲洞”可以實現物質的瞬間轉移。用這種方法進行的星際航行可以完全不考慮相對論效應。遺憾的是這種理論上應該存在的“空間橋梁”至今還沒有發現。