“Nuklearna žarulja” je nadimak za određenu vrstu raketnog motora ili izvora energije na nuklearni pogon. U nuklearnoj žarulji, rashladno sredstvo/pogonsko gorivo je odvojeno od nuklearnog goriva kvarcnom stijenkom. Iako reaktor doseže temperaturu od približno 25,000°C (45,030°), većina zračenja je u tvrdom ultraljubičastom području, kojem je kvarc praktički proziran. Stoga se kvarcna stijenka ne topi niti iskuhava, kao pogonsko gorivo, vjerojatno vodik. Alternativno, nuklearna žarulja može se koristiti za proizvodnju električne energije putem fotonapona (solarne ćelije).
Budući da nuklearna energija dopušta mnogo više džula po gramu goriva nego kemijski izvori energije, nuklearna žarulja bi bila superiorniji oblik raketnog pogona u odnosu na tip koji se danas koristi. Ali zbog nelagode oko slanja nuklearnih materijala u svemir, ova tehnologija nikada nije korištena u svemiru. Izrađeno je i uspješno izvedeno nekoliko eksperimentalnih projekata.
Velika prednost rakete na nuklearnu žarulju bila bi njezina potpuna ponovna upotreba. Trebalo bi zamijeniti samo nuklearno gorivo. Zbog gustoće snage uranovih kuglica, koje bi bile gorivo, brod bi mogao imati nosivost koja bi činila 30% njegove ukupne težine! U tradicionalnim svemirskim letovima na kemijski pogon, to je nečuveno, gdje nosivost čini 10% ili manje ukupne mase. Jedan vjerojatni dizajn koji bi se mogao izraditi sa današnjom tehnologijom za sličnu cijenu kao rakete za pokretanje Space Shuttlea imao bi nosivost od približno dva milijuna funti.
Ne samo da bi nuklearna žarulja bila učinkovitija za paljenje vodikovog goriva, ona bi također bila sposobna osigurati energiju za brojne namjene na brodu, koristeći fotonapon. To bi omogućilo redove veličine više snage od dizajna svemirskih letjelica temeljenih na solarnim ili kemijskim elektranama. Dovoljno snage da ljudi čak i udobno žive u svemiru, sve dok se sa sobom ponese dovoljno urana.