物理学家泰德•泰勒(Ted Taylor)和弗里曼•戴森(Freeman Dyson)提出了利用原子脉冲驱动的想法。他们开展研究寻求驱动航天飞船的方法,即在飞行器后面用一系列的原子弹爆炸,并将该计划命名为猎户座计划。核推进并非一个全新的概念,在很早之前,美籍波兰数学家斯塔尼斯拉夫•乌拉姆(Stanislaw Ulam)就提出过这个观点,他还曾参与曼哈顿计划(Manhattan Project)。
项目研究启动于 1958 年。那时 NASA 还未建立,猎户座计划由美国国防部(Department of Defense)高级研究项目局(ARPA,Advanced Research Projects Agency)资助,而 ARPA 对此只有一时兴趣。 NASA 建立初期,它与美国空军(Air Force)共同分担管理 ARPA 计划,因为没有人意识到它的价值,它在冷战期间并不受重视。