Energi nuklir digunakan untuk eksplorasi luar angkasa karena memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan sumber energi lainnya. Misalnya, energi nuklir dapat menghasilkan energi yang lebih besar dengan menggunakan bahan bakar yang lebih sedikit, sehingga memungkinkan pesawat ruang angkasa untuk membawa lebih banyak peralatan dan menghasilkan lebih banyak daya listrik. Selain itu, energi nuklir juga dapat digunakan dalam misi jangka panjang, karena bahan bakar nuklir dapat bertahan lebih lama daripada sumber energi lainnya.

RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator) adalah alat yang menggunakan peluruhan radioaktif untuk menghasilkan listrik. RTG digunakan di situasi di mana sumber daya lain tidak tersedia atau tidak dapat diandalkan, seperti di luar angkasa atau dalam misi eksplorasi ke planet-planet di luar Tata Surya. RTG menghasilkan listrik dengan memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif untuk memanaskan elemen termoelektrik, yang kemudian mengubah panas menjadi listrik. Keuntungan RTG adalah dapat menghasilkan listrik dalam jangka waktu yang lama dan tidak memerlukan bahan bakar lain selain sumber radioaktif yang ditanamkan di dalamnya.