核动力航天器是取代太阳能作为动力的航天器，是对空间核动力的应用。
中国空间技术研究院研究员、“嫦娥三号探测器”总设计师孙泽洲对《瞭望东方》说：“从技术发展上来讲，如果以后要对比如木星这些距离太阳更远的行星进行探测，完全依靠太阳能不太现实，这时对空间核动力的应用就会有比较大的需求。”
“核动力航天器”这个关键词，显示了中国人对于航天探索的更远大计划。
中国的核动力航天器研发计划，自上世纪70年代至今已超过30年。如今，它正在进行对应用的最后准备。