Budowa silnika jonolotu jest bardzo prosta. Główne jego części to dwie elektrody różniace się znacznie wymiarami. Górna elektroda jest cienkim drucikiem natomiast dolna to dość wysoka aluminiowa blaszka. Dysproporcje te są bardzo ważnym warunkiem. Wokół górnego drucika gradient potencjału (z racji jego krzywizny) jest bardzo duży. Ponieważ jest tam wysokie napięcie elektryczne (>30kV) jonizacja zachodzi bardzo szybko. Chmury jonowe przyciągane są do dolnej blaszki (przeciwnie naładowanej) gdzie dochodzi do depolaryzacji chmury i jej odepchnięcie w dół. Wiatr ten popycha cały silnik do przodu. W przypadku działania w próżni zamiast chmur jonowych z górnego drucika mogą być oddawane w przestrzeń elektrony jednak sprawność wtedy znacznie spada. Wyżej opisany silnik oparty jest na patencie jaki uzyskał w 1960 roku Townsend Brown N°US2949550.
