既然是前所未有，那也就代表着困难重重，面临着相当多的技术挑战，比如：
- “星舰”的发动机是极为罕见的全流量分级燃烧循环发动机，其开发难度本身就是目前航天发动机中的最高难度。
- 目前的“星舰”超重型运载火箭是人类历史上体积最大、动力最强的运载火箭，但如何实现33台发动机的并联，并进行精确控制和协调，这是马斯克还没解决的问题。
- 为了有足够的推力和节省成本，“星舰”了使用超低温的丙烷和氧气作为燃料，但这也带来了安全风险。如果出现高温、高压或高湿的条件，它的燃料就可能不稳定，从而影响“星舰”的发射安全。
- “星舰”为了降低成本使用了不锈钢箭体，这个设计方案能否可行目前还无从得知，不排除会在“Max-Q”（运载火箭承受最大压力阶段的考验）时空中直接解体爆炸。
- 如何让飞船和火箭在海洋上实现软着陆，并精准回收，SpaceX目前还没有一个真正经过实践检验的具有可行性的方案。
（“星舰”使用的猛禽发动机）
也因此，此前，“星舰”已经因为各种原因爆炸了10次，连马斯克自己都说，他对“星舰”火箭的成功率不抱太大的期望，但他认为，这是一个值得尝试的冒险。
当然，他也确实有底气说这个话，因为“星舰”的经费、人员、技术，从某种意义上来说，其实都是NASA出的。
据美国《纽约时报》报道，马斯克曾表示，他预计整个“星舰”火箭的研发成本在20亿至30亿美元之间，可能会有上浮，而NASA此前已经选择了“星舰”作为其重启的登月计划的登月器，并与SpaceX签订了合同，向其支付了“星舰”开发和两次飞行任务的费用共计29亿美元，与马斯克预测的数字几乎相当。
（“星舰”登月概念图）
另外，美国CNN还报道称，NASA派出了人员进驻SpaceX，为“星舰”的开发和测试提供技术指导和监督，双方也在合作研究如何让星舰适应火星的环境和挑战。