A térhajtómű a legelterjedtebb fénynél gyorsabb utazási eszköz az Alfa Kvadránsban. Az első térhajtóművet 2063-ban Zephram Cochrane készítette el. Ez még egy fúziós reaktort használt, hogy alacsony energiájú energiaplazma áramot hozzon létre. Az áramot kettéválasztotta, és egy pár szubtértekercsen vezette keresztül, hogy egy olyan mezőt hozzon létre a hajó körül, amelynek segítségével a fénynél is gyorsabban utazhat.
Az emberek hamarosan eladták a térhajtóművet más fajoknak is, így ez a technológia elég elterjedt lett a kvadránsban, több mint 2000 faj használta. A hajtóművek mai megvalósításai alapjában véve nem különböznek Cochrane eredeti rendszerétől; a hajók manapság általában anyag/antianyag reaktorokat használnak a fúziósak helyett, és a dilítium használata jóval fejlettebb energia rendszert tesz lehetővé. A hajtóműben szubtértekercsek száma és összetettsége is megnőtt.
A jövőben számos fejlesztés lehetséges. Egy évszázaddal az első próbálkozások után, a transztér-hajtómű még mindig a Föderáció tudományának egyik komoly kihívása. A kutatások másik ága a koaxiális reaktormagok kifejlesztése, amelyek segítségével nagyobb távolságokat tehetnek meg, és a csúszófolyam technológia, amellyel elméletben akár több száz fényévet is megtehetnek egy másodperc alatt. Megint egy másik kutatási ág az, hogy stabil mesterséges féregjáratokat hozzanak létre, és ezzel akár a térhajtóművekre már nem is lesz szükség.
 

Üzemanyag tárolása

Minden csillaghajón két különböző üzemanyag-tároló rendszer van; az anyagot tároló egység általában egy nagy üzemanyagtartály, amely nagy mennyiségű deutériumot tartalmaz - egy Galaxy osztályú hajón például 62.500 köbméter deutériumot tárolnak. A hajó ezen felül 12.500 tonna üzemanyagot hordoz, amely elegendő egy három éves küldetésre normál tér- és impulzus hajtómű használata mellett.
Az antianyagot kisebb tárolókban helyezik el; a standard csillaghajó antianyag-tárolója 100 köbméter üzemanyagot tárol - összesen 3000 köbmétert. A Galaxyken antihidrogént használnak, és ezt mágneses mezőkőn belül tárolják. Egy az antianyag-tárolót érintő rendszerhiba esetén, a tárolókat a hajóból ki lehet dobni.
 

Reakciós injektorok

Az üzemanyag a tárolókból a reakciós injektorokhoz kerül; ezeket arra tervezték, hogy folyamatosan továbbítsák az anyagot és az antianyagot a reaktormagba. Az anyag reakciós injektor (MRI) a mag tetején található; ez egy kúp alakú szerkezet 5.2 méteres átmérővel és 6.3 méteres magassággal. Az injektort megerősített szórású woznium karbmolibdenidből készítik. Lökéscsökkentő cilinderek kapcsolják a deutérium tartályhoz.
A Csillagflotta hajóknál az MRI számos egymásba ágyazott injektorból áll. Minden injektor két deutérium-sokszorosítót, üzemanyag kondíciónálót, fúziós előégetőt, mágneses csillapítóblokkot, gázkeverőt, fúvókafejet és összefüggő vezérlő hardvert tartalmaz. Más kialakítás is előfordulhat civil, illetve más fajok hajóin. Működéskor a deutérium bekerül a sokszorosítóba, amelyen keresztül eljut a kondíciónálókig, ahol lehűl. Ezzel a deutérium megszilárdul; mikroméretű golyók jönnek létre, amelyet egy mágneses fúziós rendszerrel előégetnek. Az üzemanyag a gázkeverőbe kerül, ahol eléri a 1.000.000 Kelvin-fokos hőmérsékletet is. Ezek után a fúvókafejek a gázáramot összpontosítják, és a reteszelő részbe küldik.
Az antianyag injektorok (ARI) a reaktormag alsó végén találhatóak. A kialakítása különbözik az MRI-től, mivel az antianyag jóval veszélyesebb. Az antianyagot mágnesesen védik meg attól, hogy bármilyen szerkezetbeli átalakulás jöjjön létre benne. Az ARI néhány vonatkozásában egyszerűbb szerkezet, és kevesebb mozgó részből áll. Ugyanazt a szerkezeti megoldásokat tartalmazza, mint az MRI, kibővítve a mágnesezett üzemanyagcsatornákkal. A rendszer 3 pulzáló antianyag gázszétválasztót tartalmaz. Ezek választják szét a bejövő antihidrogént kisebb csomagokra, és küldik tovább a reteszelő részbe. Mindegyik szétválasztó egy injektor fúvókához vezet, és mindegyik fúvóka kinyílását egy számítógép vezérli.
 

Mágneses reteszelők

A mágneses reteszelők alkotják a reaktormag nagy részét. Fizikai támogatást nyújtanak a reakciókamrának, az egész magot nyomás alatt tartják, és ezek vezetik az üzemanyagfolyamot a megfelelő részekbe.
Az anyagreteszelő általában hosszabb, mint az antianyag reteszelő, mivel az antianyagot könnyebb fókuszálni. A mágneses reteszelők két részből állnak; mindegyik rész számos feszülésgátlót, mágneses reteszelőtekercset, valamint vezérlő hardvert tartalmaz. A reteszelőtekercseknek több tucat aktív elemet kell tartalmaznia, és a fejlettebb kialakításoknál ezeket úgy állítják be, hogy a mágneses mezőt teljesen a reteszelőn belül tartsák. A Csillagflotta reaktormagjai általában egy külső réteget is tartalmaznak, amelyek átengedik a belső rétegekből kiszabaduló ártalmatlan fotonokat, ezzel fényes, sugárzó hatást hoznak létre. Ez lehetővé teszi, hogy vizuálisan is figyelemmel kísérhessék a magban lezajló reakciók aktivitását. Amint az üzemanyag elhagyja az injektor fúvókáit, a reteszelők összesűrítik, ami tetemesen megnöveli a sebességet. Ez biztosítja a megfelelő ütközési energiát és egyesülést a reakciókamrán belül.
 

Reakciókamra

A reakciókamra sok tekintetben a hajó "szíve". Elsődleges funkciója az anyag- és antianyagfolyam találkoztatása, és az ennek eredményeként létrejövő energia továbbítása az energiaátviteli vezetékek felé. Ez az egyszerűnek tűnő feladat valójában eléggé összetett, hiszen rengeteg különböző érzékelőre és más figyelő és vezérlő eszközre van szükség. A dilítium szabályozza a reakciót, és jóval nagyobb hatékonyságot és kimeneti energiát biztosít, amelyhez még összetettebb kialakításra van szükség. A manapság használt reakciókamrák alapjában véve megegyeznek az egy évszázaddal, vagy még korábban használtakkal.
 

Dilítium

A dilítium a kulcsszereplő az anyag/antianyag reaktorok kialakításánál. A lítiumot felváltó dilítiumot 2265 óta használják a Föderáció hajóin.
A dilítium fontossága a figyelemreméltó tulajdonságaiban figyelhető meg. Nagy frekvenciájú elektromágneses mezőben a dilítium teljesen ellenáll az antianyagnak. A mező dinamóhatása miatt a kristályrácsban lévő vasatomok lehetővé teszik, hogy az antianyag minden reakció nélkül áthaladjon rajta. A dilítiumot így a reakció közvetítésére használják, növelve ezzel a hatékonyságot. Mivel a természetes dilítium ritka, ezért a legtöbb csillaghajón szintetizálják.
 

Energiaátvitel

Az energiaátviteli vezetékek (PTC) természetükben hasonlítanak a reaktormag mágneses reteszelőihez, mivel ezeknél is nagy energiájú mágneses mezőket használnak, hogy az energetikus plazmát az egyik helyről a másikra továbbítsák.
A Föderáció csillaghajóin minden gondolához külön PTC vonal tartozik. Mivel a legtöbb csillaghajó két gondolával van felszerelve, a két PTC vonal szimmetrikusan van elrendezve. Ezek a hajtómű-szekcióból indulnak ki, és magukba a gondolákba jutnak el.
A rendszer kisebb változatait más eszközökbe való energia átviteléhez is használják, mint pl. a fézerek, pajzsok vagy éppen tudományos laborok.
 

Plazmainjektorok

Az energiaátviteli vezetékek végén találhatók a plazmainjektorok. Minden gondolában található ezekből egy, és az a feladatuk, hogy egy pontosan célzott plazmafolyamot jutassanak el a szubtértekercsek közepén keresztül.
Mivel a PTC csak kis pontossággal képes vezérelni a plazmafolyamot, a plazmainjektor rendszert gyakran úgy alakítják ki, hogy újrakondicionálják az üzemanyagfolyamot azért, hogy megszüntessék a turbulenciát, és biztosítsák a folyam átvezetését a szubtértekercseken keresztül. A legtöbb Csillagflotta hajón a PTC-ből származó plazmafolyamot kettéválasztják és örvényléstompítón vezetik keresztül, mielőtt még újrakevernék.
 

Szubtértekercsek

Az üzemanyag végül a szubtértekercsekbe kerül. Ezek az eszközök nagy hasított toroidokból állnak, amelyek a gondolák tömegének legnagyobb részét képezik. A hatékonyság növelésének érdekében gyakran különböző anyagokból álló több rétegből készülnek; ez viszont jóval komplikáltabbá teszi a gyártásukat.
A szubtértekercsek többrétegű mezőt hoznak létre a hajó körül, ezzel biztosítva azokat a meghajtási erőket, amelyekkel egy csillaghajó a fénynél is gyorsabban képes haladni. A mező alakjának és méretének változtatása befolyásolja a sebességet, a gyorsulást és a hajó irányát.