级式核能发动机是一种专为空天航行提供动力的目前世界上最先进的发动机，该发动机实现全启动须经过三个燃料级的动力提速。第一级为氢氧燃料级，该级以氢氧为燃料，用于发动机的初期启动，负责把航天器加速到一个非常高的速度，并且把航天器推离大气层，更为重要的是实现了把发动机燃烧室的温度和压强提升到一个非常高的程度，为实现发动机启动做准备。第二级为常规核燃料级，该级以铀、镮等常规核燃料发生常规的核裂变为动力，具体为当发动机燃烧室经过第一级燃料的燃烧，室内的温度和压强达到足以实现核裂变反应的条件时，植入常规核燃料，同时第一级燃料自动停止供应，实现发动机的二级启动。第三级为氘氚燃料级，当核裂变反应充分，燃烧室内的压强与温度达到足以实现核聚变反应的程度时，植入第三级核燃料氘氚，使其在可控的状态下实现核聚变反应，同时停止常规核燃料的供应，这样就实现了发动机的三级启动。