Ionimoottori on avaruusalusten sähköpropulsiotekniikka, jossa työntövoimaa tuotetaan kiihdyttämällä varautuneita ioneja sähkökentässä. Ionimoottoreihin luetaan tyypillisesti sähköpropulsion sähköstaattisen haaraan kuuluvat verkolliset- (GIT), Hall- ja kenttäemissioionimoottorit (FEEP).
Ionimoottorin toiminta perustuu varauksettomien ajoaineatomien tai -molekyylien pommittamiseen elektronisuihkulla, jolloin nämä ionisoituvat positiivisesti varautuneeksi plasmaksi. Ajoaineplasma ohjataan sähkökenttään, missä se kiihtyy sähköstaattisen Coulombin voiman vaikutuksesta hyvin suuriin nopeuksiin, ja poistuu moottorista tuottaen alukselle pakokaasun virtaussuunnalle vastakkaisen työntövoiman.
Ionimoottorien tuottama työntövoima on varsin heikkoa, mutta ne kiihdyttävät pakokaasunsa erittäin suuriin nopeuksiin, minkä ansiosta ajoaineen käytön hyötysuhdetta mittaava ominaisimpulssi on moottorityypillä erittäin korkea. Ionimoottorit kykenevät pitkiin ja hitaisiin kiihdytyksiin, joilla ne kykenevät saavuttamaan suuria kemiallisia rakettejakin vastaavia liikemääriä huomattavasti pienemmällä ajoaineen kulutuksella.
Ionimoottorien pääkäyttökohteena ovat muiden sähköpropulsiomuotojen tapaan avaruudessa tapahtuvat kiertoratamuutokset, asemanpito radalla ja avaruuskappaleiden väliset siirtymiset.