航空母艦裝有核反應堆，使用核動力推進器的最大優勢是射程非常非常長，並且續航能力強大。與使用蒸汽動力系統的航空母艦（例如俄羅斯海軍的「庫茲涅佐夫」航空母艦）和全電動推進系統（例如英國的「伊莉莎白女王」航空母艦）比起來，核動力航空母艦具有無限的續航力。比如美國海軍的「尼米茲」級航空母艦為例，它配備了兩個A-4W核反應堆，輸出功率約為130,000馬力。A4W核反應堆中更換鈾燃料棒的頻率是每25年一次，並且每次必須以40％的豐度填充4噸鈾-235核燃料。在此期間，它可以連續航行80萬至100萬海裡。換句話說，通過一次添加鈾燃料棒，「尼米茲」級航空母艦的航程可以達到80萬至100萬海裡，大約相當於繞地球赤道行駛45次。
至於更換燃料的成本是多少，因為核燃料成本是各國嚴格保密的，所以不可能得出確切的數字，只能估算出來。據估算，純度為97的武器級濃縮鈾的成本約為每公斤50萬美元，而核航母使用的40％高純度核燃料的價格約為每公斤20萬元人民幣，以及4噸核燃料的成本約為8億美元，外加更換此過程中的各種成本可能約為10億美元。
為了進行比較，我們拿出來俄羅斯海軍「庫茲涅佐夫」號航母為作為例子，它的動力系統是蒸汽動力的，配備了八個增壓鍋爐和四個蒸汽輪機，並使用重油作為燃料。「庫茲涅佐夫」號航空母艦的滿載排水量約為60,000噸，最多可裝載8,000噸重油。這些重質燃料油可用於「庫茲涅佐夫」號航空母艦，以18-20節的經濟速度航行約8000海裡。這8,000海裡的續航能力比尼米茲級航空母艦的續航能力差約10,000倍，這還是一個很大的差距。
核反應堆技術的發展推動了核動力航母的續航能力。福特級航母配備了兩個新的A1B核反應堆，總功率約為700兆瓦。不僅功率比A-4W核反應堆高出近25％，而且還不需要在中途加注核燃料，從而實現了與船舶相同的壽命。「福特」級航空母艦具有50年的保修期，這意味著在福特級航空母艦的整個使用壽命期間，無需更換核燃料，且整個生命周期中都無需考慮更換核反應堆堆芯。換句話說，「福特」級航母在建造過程中只需加油一次即可獲得無限的續航能力，這進一步增強了其相對於其他動力系統的優勢。