Ker so zvezde tako daleč narazen, predlagani načini medzvezdnega potovanja vključujejo zelo dolga potovanja ali zelo hitra sredstva za dosego tja. Osredotočili se bomo na hitra sredstva, saj nihče ne mara dolgo čakati, da pride do cilja potovanja.
Obstajajo štirje možni načini medzvezdnega potovanja, ki jih jemljemo resno. So jedrski impulzni pogon – ena prvih predlaganih raket na fuzijski pogon, lahka jadra, ki jih poganjajo laserji, in pogon na osnovi antimaterije. Od teh se najbolj obetajo pogon proti snovem in lahka jadra, saj so najhitrejši. Antimaterija ali lahka jadra bi lahko dosegla hitrosti, podobne svetlobni, pri čemer bi izkoristili relativistični učinek dilatacije časa, zaradi česar bi se lahko medzvezdno potovanje v Alfa Kentavra, ki je oddaljeno štiri svetlobna leta, zdelo manj kot eno leto.
Preostale metode medzvezdnega potovanja, jedrski impulzni pogon in fuzijske rakete, so omejene na hitrosti približno 10 % hitrosti svetlobe pri max, zaradi česar so manj zanimive. Jedrski impulzni pogon pa je zanimiv, ker je v našem dosegu že od leta 1945. Če bi se v petdesetih in šestdesetih letih prejšnjega stoletja izvajal agresiven jedrski vesoljski program, bi človeštvo verjetno do sedemdesetih let prejšnjega stoletja lahko poslalo odprave s posadko v zunanji sončni sistem. Vendar so jedrske eksplozije prepovedane z veljavno mednarodno zakonodajo, pogodba o vesolju pa prepoveduje uporabo jedrskega orožja v vesolju.
Ena največjih zahtev za medzvezdno potovanje je, da se lahko upočasnite, ko dosežete ciljni zvezdni sistem. Pri hitrostih, ki so blizu svetlobni, se mora postopek zaviranja začeti približno na polovici vašega potovanja. Ena od možnih metod medzvezdnega potovanja, o kateri se najpogosteje razpravlja – lahka jadra, ki jih pospešujejo ogromni vesoljski laserji – bi morala zapakirati nekaj jedrskih bomb, fuzijski reaktor ali antimaterijo, da bi zagotovili, da imajo sredstva za upočasnitev, ko dosežejo cilj. . Za sonde lahko zadostujejo preleti, toda za resne kolonizacijske napore je sposobnost zaviranja nujna.
Ena od mrtvih, a znanih idej za medzvezdne vesoljske ladje je ramjet Bussard, ki bi sesal in nato z velikansko zajemalko sežigal medzvezdni vodik, kar bi mu omogočilo, da se premika z lastnim gorivom. Vendar so kasnejši izračuni ugotovili, da zajemalka ne bi bila praktična – upor bi presegel njen potisk.