Până în prezent, aproape toate misiunile spațiale au folosit motoare de rachetă alimentate cu combustibil chimic. Din păcate, acestea nu sunt foarte eficiente. De exemplu, peste jumătate din greutatea la lansare a navei spațiale Rosetta a ESA era reprezentată de combustibil.
ESA analizează în prezent modalități de a reduce cantitatea de combustibil transportată. Una dintre idei este un motor ionic, care folosește un ‘tun’ electric pentru a propulsa gazul în spațiu.
Deși forța de propulsie a motorului este foarte mică, viteza crește treptat. În cele din urmă, aceasta permite navei spațiale să se deplaseze cu viteză foarte mare.

O rachetă cu propulsie ionică a fost testată cu succes de sonda SMART-1 în timpul zborului său către Lună. Motorul a generat o forță de propulsie de 10 ori mai mare decât un motor de rachetă obișnuit pentru fiecare kilogram de combustibil consumat.
ESA studiază, de asemenea, nave spațiale care utilizează vele solare în locul motoarelor. Lumina soarelui care lovește o velă mare, asemănătoare unei oglinzi, va putea împinge nava spațială către alte planete. După multe luni, o astfel de navă spațială ar putea atinge o viteză de 360 000 km/h.
O altă modalitate de a economisi combustibil și greutate este aceea de a încetini viteza prin traversarea atmosferei superioare a unei planete. ESA intenționează să construiască o navă spațială care va intra pe orbita planetei Marte folosind această metodă de ‘aerocaptură’.