O austríaco Anselm Franz da divisão de motores da Junkers (Junkers Motoren ou Jumo) resolveu estes problemas com a introdução do compressor axial, essencialmente uma turbina invertida. O ar que entra na parte dianteira do motor é levado para a seção traseira por uma ventoinha (dutos convergentes) na qual é comprimido contra uma seção de lâminas não rotativas chamadas estatores (dutos divergentes). Tal processo não é de modo algum tão potente quanto o compressor centrífugo, de forma que um número de pares de estatores e ventoinhas são colocados em série de modo a gerar compressão suficiente. Ainda que seja muito mais complexo, o motor resultante tem um diâmetro significativamente menor.
Messerschmitt Me 262

A Jumo atribuiu o número de motor 4, o Jumo 004. Depois de se resolverem muitas dificuldades técnicas, a produção em massa do Jumo 004 iniciou-se em 1944, com vistas a equipar o primeiro avião de combate à reação, o caça Messerschmitt Me 262. Por conta de Hitler desejar um novo bombardeiro baseado no Me 262, o avião chegou muito tarde para trazer qualquer alteração na posição alemã na Segunda Guerra Mundial. Entretanto o Me 262 seria sempre lembrado como primeiro avião a jato operacional. Após a Guerra, os aviões Me 262 foram extensivamente estudados pelos aliados, contribuindo no desenvolvimento dos primeiros caças a reação soviéticos e norte-americanos.
Os motores axiais foram melhorados desde a sua introdução. Com as melhorias na tecnologia de rolamentos, a velocidade do eixo do motor pode ser significativamente aumentada, reduzindo drasticamente o diâmetro das ventoinhas. Seu menor comprimento é uma característica vantajosa desse tipo de desenho. Seus componentes são, também, atualmente mais robustos dado que esses motores são mais suscetíveis a danos oriundos da penetração de objetos estranhos.
Os motores britânicos foram extensivamente licenciados pelos Estados Unidos (ver Missão de Tizard). Seu projeto mais famoso, o Nene também equipou aviões soviéticos após um acordo de troca de tecnologia. Projetos inteiramente norte-americanos não viriam até a década de 1960.O impulso do motor é igual à massa do ar, multiplicada pela velocidade com qual o motor a expele:
I = m c
onde m é massa do ar por segundo e c é a velocidade de exaustão. Em outras palavras, o avião voará mais rápido se o motor expelir a massa de ar com maior velocidade ou uma maior volume de ar na mesma velocidade. Entretanto, quando uma avião está em uma velocidade v, o ar move-se contra ele, criando arrasto na tomada de ar:
m v
Muitos tipos de motores a jato têm uma entrada de ar, a qual a qual fornece a quantidade de ar existente na exaustão. Motores a foguete convencionais, contudo, não têm entradas de ar. O comburente e o combustível devem ser ambos carregados no avião. Conseqüentemente, motores a foguete não têm o arrasto da entrada de ar; a pressão bruta do bocal é a pressão líquida do motor. Assim, as características do empuxo de motor a foguete são completamente diversas das de um motor a jato que aspira ar.
O fluxo de ar do motor somente é utilizável se a velocidade do gás do motor, c, for maior que a velocidade do avião, v. O empuxo líquido é o mesmo como se fosse expelido com a velocidade c-v. Assim o empuxo é igual a
S = m (c-v)
O turbo-hélice tem uma grande hélice que desloca uma grande quantidade de ar até velocidades limitadas. Quando o avião excede certo limite de velocidade, a hélice não fornece mais potência (c-v < 0).
O turbojato e outros motores similares, movem uma massa de ar menor, assim como de combustível, que é expelida em velocidades mais altas com o auxílio de dutos convergentes/divergentes (convergent-divergent nozzle). É por isto que são adequados para o uso em velocidades supersônicas.
Por outro lado, a eficiência energética é maior quando o motor desloca uma grande massa de ar em relação à velocidade do avião. A fórmula exata, dada na literatura especializada,4 é
Os turbofans de baixa permeabilidade possuem dois fluxos de exaustão de ar em diferentes velocidades (c1 e c2). A propulsão destes motores é dada por:
S = m1 (c1 - v) + m2 (c2 - v)
Onde m1 e m² correspondem à massa que passa de ar que passa por ambos exaustores. Estes motores são mais eficazes que os turbojatos puros em baixas velocidades; ao mesmo tempo, são mais eficazes em altas velocidades subsônicas que os turbo-hélices em geral. Por exemplo, à altitude de 10 mil metros, os turbo-hélices serão mais efetivos em velocidades ao redor de 0,4 mach; turbofans de baixa permeabilidade serão mais efetivos em torno de 0,75 mach; os jatos puros serão mais efetivos do que esses tipos de motores mistos em velocidades próximas de mach 1 - a velocidade do som.
Motores a foguete são melhores em altas velocidades e altitudes. Sob qualquer aceleração, o empuxo e a eficiência do motor a foguete melhorará ligeiramente conforme o aumento da altitude (porque a queda da pressão do ar diminui aumentando o empuxo líquido no bocal do motor) enquanto que com os turbojatos (ou turbofans) a diminuição da pressão de entrada do ar (e dos gases quentes de saída) causam a queda do empuxo líquido com a altitude crescente.