Pada prinsipnya tidak terlalu sulit untuk membangun pesawat ruang angkasa antarbintang: kami telah membuat lima, yaitu Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, dan New Horizons. Semua wahana antariksa ini bergerak dengan kecepatan lepas dari tata surya dan suatu hari akan mencapai sistem bintang lainnya.
Masalah dengan pesawat ini dari sudut pandang praktis adalah bahwa semuanya akan membutuhkan jutaan tahun untuk mencapai sistem bintang ini. Meskipun probe ini tidak akan menjelajahi bintang lain dalam waktu dekat, beberapa dari mereka, khususnya Voyager 2, sudah mengirimkan kembali data pada antarmuka antara angin matahari kita (heliosfer) dan media antarbintang yang menyebar.
Jika Anda ingin membangun pesawat antariksa antarbintang yang mencapai bintang targetnya dalam waktu yang wajar, katakanlah, 50 tahun, maka ini membutuhkan beberapa bentuk propulsi yang jauh lebih kuat daripada roket kimia, yang sangat tidak efisien. Sumber yang mungkin termasuk nuklir, dalam propulsi pulsa dan varian reaktor inti gas nuklir, layar surya, peluncur elektromagnetik, dan sistem propulsi antimateri. Meskipun propulsi antimateri dan peluncur EM akan membutuhkan teknologi yang lebih canggih daripada yang kita miliki sekarang, opsi layar nuklir dan surya berada dalam jangkauan teknologi kita saat ini.
Pada tahun 70-an, British Interplanetary society melakukan studi rinci tentang desain probe antarbintang yang dapat mencapai Bintang Bernard (6 tahun cahaya) hanya dalam waktu lima puluh tahun. Desain probe antarbintang ini menggunakan propulsi pulsa nuklir, yang berarti ia melemparkan bom atom ke belakangnya, membiarkan mereka mentransfer sebagian energinya ke pelat pendorong, yang akan mempercepat pesawat ke depan. Berdasarkan perhitungan mereka, probe bisa mencapai kecepatan 10% dari kecepatan cahaya. Ini adalah sekitar batas untuk propulsi nuklir.
Dengan peluncur antimateri atau elektromagnetik, kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya dapat dicapai. Tantangan teknis untuk antimateri termasuk memproduksinya dalam jumlah yang diperlukan (kita hanya dapat menghasilkan pikogram antimateri hari ini, untuk jutaan dolar) dan memuatnya secara memadai. Tantangan bagi peluncur elektromagnetik adalah menyediakan energi yang diperlukan (dalam kisaran petawatt) dan panjang (ratusan kilometer) untuk meluncurkan probe antarbintang hingga mendekati kecepatan cahaya.