W systemie MSR paliwo stanowi ciekłą mieszaninę fluorków sodu, cyrkonu i uranu. Spektrum neutronów może być epitermiczne i termiczne. Paliwo w postaci stopionych soli przepływa poprzez kanały w rdzeniu grafitowym dając termiczne spektrum neutronów. Ciepło powstałe w stopionej soli jest przekazywane w wymiennikach ciepła do wtórnego obiegu chłodzącego, a następnie w kolejnych wymiennikach ciepła do obiegu konwersji energii. Aktynowce i większość produktów rozpadu tworzą fluorki w ciekłym chłodziwie. Jednolite ciekłe paliwo umożliwia dodawanie aktynowców o zmiennym składzie zmieniając szybkość podawania. System pracuje przy niskich ciśnieniach i temperaturach czynnika chłodzącego dochodzących do ponad 700°C. Referencyjna instalacja jest na moc 1000 MWe.

System MSR uzyskał najwyższą ocenę w obszarze zrównoważonego rozwoju dzięki zamkniętemu cyklowi paliwowemu i doskonałej gospodarce aktynowcami. Został oceniony jako dobry w obszarze bezpieczeństwa oraz odporności na proliferację i fizycznej ochrony. Jednak został oceniony jako neutralny ekonomicznie z powodu dużej ilości podsystemów. Stwierdzono możliwość budowy systemów MSR od ok. 2025 roku.