20世纪50年代的冷战期间，美国和苏联都对将核反应堆作为巡航导弹推进装置的问题开展了大量研究工作。到目前为止，研制出几类核动力导弹发动机方案，其中一部分用于太空飞行，而另一部分用于在大气层内飞行。用于在太空中飞行的发动机不能有无限的飞行范围，因为它们需要携带氢气或氨气作为动力源。出于这个原因，这种动力系统从未被认为是大气层内飞行的导弹和核动力飞机的主推进装置。美国和苏联的大气层飞行器设计者认为，“会呼吸”的核装置能够吸入外部空气，并将其加热到超高温度，以此产生巨大的推力，可用于巡航导弹起飞后的飞行。

美国在“冥王星”计划内研制了Tory-ⅡA和Tory-ⅡC两台核冲压喷气发动机，在这两台核发动机上进行了反应堆启动试验。1961年5月14日，第一部核动力冲压发动机Tory-ⅡA在内华达州进行了首次试验。第二台核动力冲压发动机Tory-ⅡC是改进型，用于验证设计性能，在试验中曾全马力运转了将近5分钟。

1961年美国核动力冲压发动机Tory-ⅡA在内华达州进行试验

美国在“冥王星”计划框架内开发的核动力发动机，计划用于上世纪50年代研制SLAM巡航导弹（AGM-84E“超音速低空巡航导弹”）。SLAM导弹的长度为26.8米，直径为3米，重量为28吨。导弹携载一颗核弹头以及一个核动力推进系统。核动力推进装置长1.6米，直径1.5米。

1964年5月，安装在铁路运输平台上准备发射的核动力冲压发动机Tory-ⅡC

美国军方认为，如果出现战争威胁，这种巡航导弹可由某种运载工具发射到指定区域。之后，导弹依靠核反应堆提供的自我维持牵引力在空中巡航，等待打击目标的指令。导弹的杀伤要素有几种。工作着的无护罩反应堆必然会产生辐射，核弹头在目标附近爆炸时也会摧毁核发动机，发动机及其燃料箱的碎片将造成大面积的放射性污染区域。

美国“冥王星”SLAM导弹草案图

由于飞行中的核动力导弹会对周围环境造成污染，在SLAM导弹飞抵苏联之前，要经过美国领土以及欧洲盟友的领土，必定会给这些地区造成无法消除的辐射伤害。而且，当时美国第一批射程达600千米的“红石”弹道导弹已经研制成功并实战部署，且制造洲际弹道导弹的可行性也已经得到了验证。相比于核动力巡航导弹，弹道导弹的运用代价小，也更加安全。因此，1964年，美国国防部停止了核动力巡航导弹的研制。