Regering kommer att lämna en motion till parlamentet för att få landet att omforma Ukrainas officiella icke-blockspolicy, enligt nyhetsbyrån AFP.
Om motionen antas innebär det enligt Jatsenjuk samtidigt att Ukraina inte kan ansluta sig till några andra unioner som skulle stå ivägen för ett eventuellt EU-medlemskap, skriver AFP.
Utspelet följer ökade spänningar i Ukraina-konflikten under torsdagen när flera länder, däribland USA och Polen, åter igen anklagade Ryssland för att ha stridande trupper på ukrainskt territorium.