根据美俄两国计划，人类登上火星之前还有二三十年时间，在这段不算短的时间里，科学家们估计，运载技术还会有突破性的进步，这将非常有利于登陆火星计划的顺利实施。
科学家们说，未来的星际火星航行载人复合体的电源和推进系统的类型及其技术特性，将决定整个登陆火星计划的费用以及所需复合体的总重量。这里有几种不同的可能选择。虽然液体推进火箭发动机在美俄两国的空间技术活动中已经得到最充分的试验。但使用它们会使在地球轨道上的载人复合体具有太大的总质量，可能达 2000 吨，同时还遗留下严重的科学技术问题，包括发射和空间装配以及要在起始轨道长期储存低温燃料。
发展核能推进系统将使得有可能大量减少在起始轨道载人火星飞行复合体的总质量。用核推进系统，复合体重量约 1000 吨，同时火箭速度会得到极大提高。 1992 年 1 月 13 日开幕的国际核能会议上，俄罗斯科学家说，他们研究核动力推进系统火箭已有几十年历史，取得重大进展，可望将人类未来飞往火星的星际旅行时间缩短一半。目前已经进行了这种火箭的地面点火试验。同一天，美国政府也公布了为实现载人宇宙飞船火星探测飞行而研制的核动力太空火箭的一些情况，人类飞往火星所需来回星际旅行时间，在用液态氢的情况下大约需 500 天，如采用核动力火箭，则可以缩短到 300 天左右。
发展核电推进系统，火星复合体总质量只有 500 吨，因此，发展核电推进系统是最可取的，而且其未来应用能显著地简化星际运输系统的开发，以帮助扩大在空间活动的范围。
太空核电源在人类未来飞向火星的过程中，可能也会扮演重要角色。1987年发射的前苏联两颗专用宇宙号卫星上试验了一种新型太空核反应堆。这种核反应堆采用热离子技术，以铀作燃料，重约 5 至 10 吨，可产生 10 千瓦电力。其中一个在轨道上工作了 3 年半，另一个工作了一年，结束使用后被推入更高的安全轨道。