1950 年代核動力潛艇正式服役，能在海底高速運行，能源足夠長年累月潛伏海底；同樣的核技術如應用到飛機上，理應有助解決飛機燃料不足的問題，有利軍方執行長途任務，但何解世上沒有核動力飛機？事實上，美蘇兩國曾爭相研究核動力飛機，但始終無法兼顧反應堆安全與飛機負重上限，就連機師都有核輻射致死的危險，令兩國先後擱置計劃。
冷戰年代的戰略考量
劍橋大學國際關係及政治學系研究生 Christian Ruhl 撰文解釋，美籍意大利裔物理學家 Enrico Fermi 早於 1942 年已提出核動力飛機構想，他當時正為研發原子彈的曼克頓計劃（Manhattan Project）工作，到第二次世界大戰結束後的 1946 到 1961 年，大批美國工程師、軍事戰略家及官員參與研發核動力飛機。
冷戰年代，轟炸機經常受燃料不足的問題困擾，一缸燃油即使足夠飛抵攻擊目標，卻未必足以返回基地，空中加油是辦法之一，但始終有被敵方戰機偷襲、或者防空炮火攻擊的風險。為解決加油問題，美軍在世界各地建立軍事基地，盡量縮短與潛在攻擊目標的距離，以便轟炸機執行任務，而基地大部分都靠近蘇聯。然而，這些海外基地不受國際歡迎，且興建成本相當高昂。1946 年，美國曾打算以 1 億美元向丹麥購入格陵蘭，試圖在北極圈興建新基地，但最終丹麥打消割地念頭。
上述種種技術限制，令美蘇雙方都對研發核動力轟炸機興致勃勃。正如核動力潛艇有能力在海底潛伏長達 25 年，無須因加油而重返水面，假如核動力飛機研製成功，理應亦可長時間飛行，無須降落地面加油。於 1953 年撰寫的原子能委員會（Atomic Energy Commission）機密備忘錄解釋，「飛機裝上核反應堆後，可環繞世界飛行一次甚至多次」，意味著轟炸機不受加油限制，不再受任何距離束縛，起飛便可直達地球上任何角落執行任務。
機身解體的核災風險
然而，核能本身極具風險，可為人類帶來滅頂之災。要把核反應堆裝配上飛機，工程師必須縮小反應堆體積，但這樣會導致反應堆釋出更龐大的熱能，足以熔解安全殼甚至飛機本身，一場空中核災勢必禍及全球，核輻射物質可隨著液化金屬散播。
除了迷你版反應堆的熾熱問題，飛機還要保障機師安全，以免機師因核輻射致死。有見及此，工程師必須加厚安全殼，以抵住反應堆熱力，鎖住核輻射以免洩漏，如此一來，反應堆會百上加斤，不利飛機飛行。保障得了核安全，卻無法兼顧飛行需要。
1958 年，航空技術週刊 Aviation Week 刊登文章 Soviets Flight Testing Nuclear Bomber，謠傳蘇聯的核動力飛機進入試飛階段，消息引發輿論恐慌。美國總統艾森豪威爾（Dwight Eisenhower）隨後呼籲公眾冷靜，並且譴責文章造假，蘇聯代表亦澄清表示：「假如我們研發出核動力飛機，我們會為此自豪，並且公告天下。」但事實是美蘇兩國最後都交了白卷。
美國花了 16 年時間研究，始終無法突破技術瓶頸，蘇聯遇到同樣問題裹足不前。1950 年代的洲際彈道導彈（ICBM）發展，使遠程攻擊不再依賴轟炸機，從軍事角度而言，再投資研發核動力飛機愈來愈不切實際。時至 50 年代晚期，美蘇兩國同時削減研究經費，計劃開始走入末路。
犧牲年長機師的瘋狂方案
正當計劃壽終正寢之際，有核專家曾經力挽狂瀾，提議起用行將就木的年長機師，讓他們駕駛保護不足的核動力轟炸機。核政策專家 Leonard Weiss 在期刊 Bulletin of the Atomic Scientists 解釋，當時的提議認為，假如核輻射遺害發作之前，機師已經因為年邁而自然死亡，核反應堆就無須再加厚安全殼，核動力飛機即可克服技術瓶頸。
這個提議固然被斥責喪心病狂，但其實亦從側面反映，眾多冷戰年代的核應變措施，同樣對長者不公平，他們總是首先被犧牲的一群。軍事戰略家 Herman Kahn 提議的核災應變策略，便曾經把人口分門別類，孕婦歸類為 A 級，可分配最優質食物，50 歲以上長者屬 D 級，僅高動物一級，獲分配的食物核輻射污染最嚴重。他在著作 On Thermonuclear War 中辯解：「這些人患癌之前，大部分都會因為其他原因死亡。」
諸如此類的大膽建議，最終都沒有獲採取，未能挽回核動力飛機的計劃。艾森豪威爾政府總結認為，研發計劃不必要、危險且成本高昂。1961 年 3 月 28 日，新上任的總統約翰甘迺迪（John F. Kennedy）正式擱置計劃，蘇聯亦於相近時間放棄研發。此後，雖然偶爾有人再提議開發核動力飛機，但計劃始終有核災風險，加上沒有國家願意投資，結果都不了了之。
