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核熱火箭（英語：nuclear thermal rocket），更恰當地說是「核熱推進」（英語：nuclear thermal propulsion, NTP），是一種把工作流體，如氫在核反應爐中加熱，接著從火箭發動機噴管中噴出產生推力的太空飛行器推進系統。核熱火箭屬於熱力火箭。
核熱力火箭草圖
1967年12月1日: The first ground experimental nuclear rocket engine (XE) assembly is shown here in "cold flow" configuration, as it makes a late evening arrival at Engine Test Stand No. 1 at the Nuclear Rocket Development Station in Jackass Flats, Nevada.
目前NERVA被建造出來驗證核熱力火箭。目前的核熱力火箭使用的是核分裂技術，而不是熱核反應技術。
核鹽水火箭即是一種核熱力火箭。俄羅斯宣稱海燕核動力巡弋飛彈，技術上有兩種可能 一種使用衝壓式發動機再藉助小型核子反應器將空氣加熱然後噴出，另一種採用熱核火箭發動機將液態氫燃料加熱然後以噴嘴噴出產生推力。