这是与核能电推进系统完全相同的系统,只不过动力源改成太阳能。此类系统是目前人类的技术结晶,且已有现货。已于98年10月24日发射第一艘使用此类系统的太空船,即Deep Space 1深太空一号。将来的行星探测太空船大部分都会装上此类系统。它使用新型更轻更薄的高效能太阳能板,发电效率远比旧式太阳能板高,故可以让离子引擎在远地行星如海王星,冥王星一带有效运作。将来的大型太空船也可以装上此类系统。这可以说是将来太空船的主要推进系统,因为可以直接由日光中取得能量,故效率在第一类推进系统中排名第一。自然在需要更高加速度与远离太阳的地方需要与其它推进系统如核融合系统配合。核能电推进系统的推进器与太阳能电推进系统是完全相同的,所以可以使用同样的推进器,同时装设太阳能与核能两种动力源,这也可以减低系统的重量。
太阳帆的制造在技术层面上有些麻烦,因为它必须非常薄,同时面积要非常大。但这并不是完全办不到的那种困难,而是效率方面会因为技术水平的不足而滑落。太阳帆目前已有成品,前苏联曾经在太空站上测试介于太阳帆与大面积反光板之间的产品,另外以光压为主要动力的太阳帆成品则是民间的一些业余团体作制造。「世界太空基金会」(World Space Fundation) 与「法国光子动力推进联盟」(French Union Pour la Promotion de la -Propulsion Photonique)便已于几年前造出小型光帆航行载具,并希望能在1992年哥伦布发现新大陆五百周年时能让此太阳帆航向月球。但这些业余团体无法支付火箭发射费用,同时也没有其它班次的发射载具能让他们的产品搭便车,所以至今仍然没有发射入太空。