1958年开始的核动力火箭计划，该计划被用于发射大型载人行星际探索船，可以用125天飞到火星，用3年时间飞到土星。

猎户座火箭使用核裂变脉冲推进，简单来说就是用一连串核弹爆炸来推进。

猎户座计划中的太空船携带数千枚小型核弹，当飞船需要动力时，宇航员就从船尾释放出一颗核弹，接着再释放出一些由含氢塑胶制成的固体圆盘，当飞船驶出一定距离，核弹将在飞船后面爆炸，蒸发掉塑胶圆盘，将其转化成高热的等离子浆。这些等离子浆会向四面八方冲击扩散，其中一些将会追上太空飞船，撞击太空飞船尾部巨大的金属推进盘，从而推动太空飞船高速行驶。太空飞船上还设计了一个震波吸收系统，可以把冲撞到金属推进盘上的能量储存起来，并逐渐释放出去。

由于不清楚太空飞船的硕大推进盘是否会被核爆炸后产生的高温等离子融化或腐蚀，科学家用氦离子发生器进行了摹拟测试发现，瞬间高温的等离子只会对金属推进盘表面产生轻微的腐蚀，甚至可以忽略不计，没必要设计专门的冷却系统，并且普通的铝和钢就足以成为制造金属推进盘的耐久材料。

猎户座太空船计划从美国内华达州杰克斯平地核测试地点被发射升空，太空船将有60层楼高，外形像颗子弹头，太空飞船尾部的推进盘直径将达41米，发射平台将由8个高达76米的发射塔组成。当太空飞船被发射升空后，太空飞船尾部每10秒钟就要爆炸一颗相当于2万吨TNT能量的小型原子弹。

猎户座计划几乎没有任何明显的技术缺陷，然而，它却有一个最大的弱点，那就是它依赖于原子弹爆炸做动力，当它飞出大气层时，必将释放出核辐射尘污染地球环境。这也正是“猎户座计划”后来胎死腹中的原因之一。1965年，“猎户座计划”研究终止。 直至今天，猎户座计划还没有完全解密。