proiectul Orion în anii 1960 a prevăzut utilizarea sarcinilor în formă nucleară pentru propulsie. Explozia nucleară ar transforma o placă de tungsten într-un jet de plasmă care ar lovi apoi placa împingătorului de acționare. Aproximativ 85% din energia bombei ar putea fi direcționată în țintă ca plasmă, deși cu un unghi foarte larg de con de 22,5 grade. O navă spațială de 4.000 de tone ar folosi încărcături de 5 kilotone, iar o navă spațială de 10.000 de tone ar folosi încărcături de 15 kilotone. Orion a cercetat, de asemenea, posibilitatea ca încărcăturile în formă nucleară să fie folosite ca arme în războiul spațial. Aceste arme ar avea randamente de câțiva kilotone, ar putea converti aproximativ 50% din acea energie într-un jet de plasmă cu o viteză de 280 de kilometri pe secundă și ar putea obține teoretic unghiuri ale fasciculului de până la 0,1 radiani (5,73 grade), destul de largi, dar considerabil mai înguste decât unitatea de propulsie.

conceptul de sarcină nucleară a fost, de asemenea, studiat extensiv în anii 1980 ca parte a proiectului Prometeu, împreună cu lasere pompate cu bombă. Folosind o combinație de modelare a undelor explozive și design „pistol-butoi”, până la 5% dintr-o bombă nucleară mică ar putea fi transformată în energie cinetică conducând un fascicul de particule cu un unghi de fascicul de 0,001 radiani (0,057 grade), mult mai concentrat decât jetul de plasmă propus anterior, deși acest lucru scade la 1% eficiență la 50 kilotone (jumătate de kiloton de energie în fascicul) și eficiența suferă foarte mult la randamente și mai mari. A existat un singur test de sarcină în formă nucleară cunoscut, efectuat în 1985 ca parte a Operațiunea Grenadier. În timpul testului, cu numele de cod ‘Chamita’, intenția a fost de a utiliza o detonare nucleară pentru a accelera o masă de un kilogram de tungsten la o sută de kilometri pe secundă, sub formă de particule mici concentrate într-un fascicul în formă de con. Testul a reușit să propulseze un kilogram de particule de tungsten/molibden la șaptezeci de kilometri pe secundă, aproximativ 0,59 tone de energie cinetică. Deoarece randamentul dispozitivului nuclear detonat a fost de 8 kilotone, acest lucru a ajuns la o eficiență de numai 0,007%.

fizicianul nuclear de la Princeton, Dan L. Fenstermacher a declarat că există o problemă fundamentală asociată cu Casaba obuzier concept care devine cumplit la randamente mai mari: o bună parte din energia bombei devine inevitabil radiația corpului negru, care ar depăși rapid masa propulsată. Acest lucru prezintă riscul ca majoritatea particulelor să fie vaporizate sau chiar ionizate, făcându-le inutile pentru a provoca daune țintei. El a concluzionat: „conceptul NKEW este astfel unul care poate necesita ca explozivii subkilotoni să fie fezabili… Oricare ar fi cazul, este clar că demonstrarea unui val de pelete de hipervelocitate dintr-o explozie nucleară, deși poate impresionantă, nu garantează în niciun fel că o armă utilă va fi derivată vreodată din acest concept.”