热核涡轮发动机是由Macross上得到的O.T.M.所开发的热核反应炉为基础，设计的新型发动机，能够在大气圈内外两用。整体构造虽然与涡轮喷射发动机相似，但是细部以及原理却大不相同。

传统涡轮喷射发动机将空气吸入、压缩之后混合燃料产生化学反应，体积骤增的气体在前方压力的限制下通涡轮喷出，旋转涡轮并产生推力。而热核发动机则是将以电力驱动风扇吸入空气，再利用核融合产生热能来加热空气，使空气膨胀后达到推进的目的。这种设计在大气圈内使用时可以完全不需要燃料槽，并且可以达到续航力无限。

至于在宇宙近乎真空的状态下，VF则会关闭进气口的阻隔板。此时只需将本身携带的推进剂送入『加热段』之中，受热膨胀的推进剂就会从唯一的出口：喷嘴喷出产生推力。宇宙中几乎毫无空气阻力，所以只需要少数的推进剂就可以推动机身。至于宇宙中、Gerwalk或Battroid等状态下不需要产生推力时，热核发动机将进入待机状态，仅发挥发电功能。

但是在没有空气的宇宙中，仍然需要携带推进剂才能够产生推力。热核发动机可说是能够做到『续航力无限』以及『续航力最低』的奇特状况。假如完全依靠推进剂槽内的燃料在大气圈内飞行的话，以VF-1上的空间而言，大约可抵美军F-14A的25％。假如F-14A的续航距离是4400km，那么VF-1的续航距离将只有1100km不到。连横跨日本群岛都有问题的续航力，更别提战斗了。

热核涡轮发动机点燃后燃器（AfterBurner）

后燃器的原理，是利用涡轮喷射发动机排出气体加上从旁流过的旁通气体仍含有许多氧气的特点，再混入燃料燃烧产生推力。此方式燃料消耗量非常大，不过紧急时也可达到原先两倍之推力。

虽然在 VF-1 的设计上有着开启后燃器的设计，但是在热核发动机上，并没有使用航空燃料的部分。可行的方式之一是在空气加热时一并投入推进剂，不过推进器当作燃料使用时消耗的速度仅能维持短暂的时间。另一种方式则是将热核反应堆输出之温度提高，但是长时间提高输出温度可能会造成组件无法负荷而损毁。