1. Sort hul:Hvis den samlede masse af de fusionerede neutronstjerner overstiger en vis tærskel (ca. 2,5 gange Solens masse), vil fusionen resultere i dannelsen af et sort hul. Stoffet fra neutronstjernerne kollapser indad og danner en singularitet skjult bag en begivenhedshorisont.
2. Neutronstjerne:Hvis den samlede masse af de fusionerede neutronstjerner er under tærsklen for dannelse af sorte hul, kan sammensmeltningen resultere i en ny, massiv neutronstjerne. Denne neutronstjerne kan have en meget hurtig rotationshastighed og et stærkt magnetfelt.
3. Hypermassiv neutronstjerne:I nogle tilfælde kan sammensmeltningen af to neutronstjerner frembringe en hypermassiv neutronstjerne, som er en neutronstjerne med en masse, der væsentligt overstiger den typiske neutronstjernemassegrænse på omkring 1,4 solmasser. Hypermassive neutronstjerner er ustabile og forventes at kollapse til et sort hul inden for kort tid.
4. Magnetar:En sammensmeltning af neutronstjerner kan også skabe en magnetar, som er en neutronstjerne med et ekstremt stærkt magnetfelt. Magneter kan udsende udbrud af højenergistråling, herunder gammastråler og røntgenstråler.
5. Kilonova:Under sammensmeltningen af neutronstjerner kan der opstå en kilonova. En kilonova er en lysende, forbigående begivenhed, der producerer tunge grundstoffer gennem hurtige neutronindfangningsprocesser. Udstødningerne fra fusionen er rige på elementer som guld, platin og uran.
Det endelige resultat af en neutronstjernesammensmeltning afhænger af de detaljerede egenskaber af de fusionerende stjerner, og det kan være svært at forudsige præcist, hvilket scenarie der vil forekomme.