Fusionsantriebe nutzen die bei der Fusion von schwerem Wasserstoff frei werdende Energie, um mit ihrer Hilfe einen hohen Druck zu erzeugen, der ein Raumschiff stark in eine Richtung beschleunigen kann. Durch die Technologie bedingt sind diese Antriebe sehr groß und starr montiert. Außerdem hält kaum ein Material dem Ausstoß der mehrere Millionen Grad heißen Heliumgase stand, wodurch eine integrierte Schubumkehr bei diesem Antrieb nicht möglich ist. Um ein Schiff mit Fusionsantrieben abzubremsen, muss es sich zunächst mit seinen Steuerdüsen drehen, bevor es die Hauptantriebe zündet. Alternativ besitzen einige Schiffe auch nach vorne gerichtete Antriebe.

Für den Betrieb von Fusionsantrieben benötigt man wie bei Fusionsreaktoren relativ große Mengen an schwerem Wasserstoff (Deuterium), der häufig als schweres Wasser betankt wird, um Explosionsgefahren zu vermeiden. Einige Antriebe benutzen jedoch auch schweres Ammoniak, das unter Druck transportiert und gelagert wird. Schweres Wasser bzw. schwerer Ammoniak wird beim Einsatz in seine Elemente Deuterium und Sauerstoff bzw. Stickstoff zerlegt, wobei das Deuterium für die Fusion genutzt wird und der Rest später beim Ausstoß hinzugefügt wird. Beim Zusammentreffen des vergleichsweise kalten Restgases mit dem heißen fusionierten Helium entsteht dabei kurzfristig ein so hoher Druck, dass der Rückstoß wesentlich verstärkt wird. Durch den Sauerstoff oder Stickstoff werden jedoch mit der Zeit die äußeren Elemente der Antriebsdüsen angegriffen und müssen nach zweihundert Betriebsstunden ausgetauscht werden. Zur Schonung der Antriebe kann auch auf die Beimischung verzichtet werden, allerdings verzichtet man dann auf gut dreißig Prozent Schubkraft.

Ein großer Vorteil von Fusionstriebwerken besteht immer noch in ihrer Antriebsleistung, obwohl diese Technologie vergleichsweise alt ist. Erst seitdem Schwerkraftfelder manipuliert werden können, ist das Schubpotential von Fusionsantrieben überhaupt erst voll ausnutzbar. Bis dahin waren die möglichen Beschleunigungskräfte für den menschlichen Körper oder für technisches Gerät zu hoch.

Während Fusionsantriebe als interplanetarer Antrieb immer noch hervorragend geeignet sind, eignen sie sich nur bedingt für Flüge von der Planetenoberfläche in den Orbit. Der Grund liegt darin, dass der heiße Plasmastrahl aus den Antrieben die umgebende Luft in einer Atmosphäre stark aufheizt und dadurch in der Umgebung des Schiffes starke Umweltschäden verursacht, von der starken, zusätzlichen Hitzebelastung der Antriebssektion eines Raumschiffes einmal ganz zu schweigen. Aus diesem Grund sind auch die meisten Gebiete auf Planeten, von denen ein Aufsteigen in den Orbit erlaubt sind, entweder Ozeane oder Wüstengebiete.