我们知道，所有的物体都有吸引力，只不过有的物体质量太小，我们感觉不到罢了。地球是个具有巨大质量的球体，所有的物体都被吸向地心。我们人也不例外，这也是我们每人都有重量的原因。不过，有人可能会纳闷儿：如太阳与地球、地球和月亮为什么不因为吸引而跑到一起呢？这是因为这些星体都有一种速度，这种速度产生了离心力，平衡和抵消了吸引力，所以它们看起来都相对静止不动。同样，像一些人造天体，如人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等，要绕地球轨道运行，也需要达到一定的速度，这种速度是7．8公里/秒，它叫第一宇宙速度；当然太阳的质量比地球要大，吸引力更强，人造天体要进行行星际航行，必须达到另一种速度，即11．2公里/秒，这叫第二宇宙速度。同样，要摆脱太阳的引力，到太阳系外去探索宇宙，必须达到每秒16．6公里的速度，这叫第三宇宙速度。要达到这么高的速度，火箭是目前人类的惟一选择。
我国发明火箭后的一千多年中，火箭技术发展缓慢。1942年10月，德国研制的全长14米，起飞重量13吨，箭体直径1．65米，最大射程为320公里的现代火箭V－2试飞成功。火箭V－2本质上是一种弹道导弹，它是多级运载火箭的前身。此后，美国和前苏联先后在20世纪50年代末期，在V－2导弹的基础上研制成功了洲际导弹。而与此同时，第一颗人造卫星由前苏联用洲际弹道导弹发射入轨。以后的三十多年中，空间技术得到迅速发展，各种型号的洲际导弹改型的早期卫星运载火箭相继产生，如前苏联东方号、上升号、联盟号载人飞船的运载火箭、中小型人造天体的运载火箭B－Ⅰ型（凉鞋）、C－Ⅰ型（短剑）和轨道武器系统的运载火箭F－Ⅰ型（悬崖）、以及专为发射大型天体的运载火箭D型（质子号）；美国也相继研制了红石、先型、雷神—德尔他、宇宙神—阿金纳、宇宙神—人马座、大力神以及为阿波罗空间探险计划专门研制的土星1号、土星5号等运载火箭；我国的运载火箭有长征号系列，此外欧洲空间局有阿丽亚娜号运载火箭；日本有H－2号运载火箭、印度等国也有能独立发射卫星的运载火箭。
火箭家族的派生火箭的实质是一种无人驾驶的飞行器，也叫空间运载工具。它的任务就是把称为有效载荷的人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机、星际探测器等送入各自的空间轨道，去完成它们的使命。
早期的火箭是单级的，现代火箭大多是多级型。多级火箭的设想是20世纪初俄国科学家齐奥尔科夫斯基提出来的。他大胆地提出月亮、星际旅行的设想，并指出只有用液体作推进剂的多级火箭才能完成字宙航行的任务。
与此同时，他还推出了著名的齐奥尔科夫斯基公式，为宇宙航行的理论工作作出了重大贡献。
但是他的想法并不完全对，因为火箭不光可用液体燃料，固体燃料、固液混合燃料也可以用。在液体火箭技术方面，美国学者高达德取得了巨大的成就。从目前来看，现代火箭大部分使用液体燃料。像1996年6月4日失事的阿丽亚娜5号运载火箭就是这样。当然，固体燃料火箭也不少，如美国“侦察兵”型运载火箭，阿丽亚娜5号的两个助推火箭正是使用了固体燃料。液体、固体火箭都是化学推进剂运载火箭，它们用在地球范围、月球范围和太阳系内的行星际航行已游刃有余；把它用在太阳系以外的恒星际航行与漫游的探测器上，也会有很大的把握；但如果把它用在太阳系以外的实际恒星际载人航行上，则显得太慢，有一种老牛拉破车的感觉。所以新型运载火箭，像电子火箭、核火箭和光子火箭正在研制中。
火箭外型看起来像个长长的细管，头部尖尖的，所以这样设计是为了克服大气的阻力。不过，这个细管并不是笔直的，常常有微微凹进和凸出的部分，我们知道它是一节一节的，这叫多级火箭。多级火箭有两种首尾相接的方式，一是单纯的串联式，是一节一节地联起来的，像阿丽亚娜1号、2号火箭就是这样；再有就是串并混合式。它往往是上面一级串联，下面一级并联，是捆起来的，像阿丽亚娜3号、4号、5号，我国的长征号捆绑式运载火箭，从意思上说都是串并联合式。当然不管是采取何种形式，都力求使用多级火箭，增加运载能力，多带些东西上天。
整个运载火箭由箭体结构、动力装置、控制系统、分离系统等部分组成。
箭体结构就是运载火箭的骨骼架子，它有仪器舱、推进剂箱和尾段，头部的帽子——整流罩也可以包括在里面。大型的运载火箭还有尾巴——尾翼。箭体结构就像人的结构一样，它的主要功用是装置各种器官和实用物；不同的是，这些器官和实用物是各种仪器设备、发动机和推动剂等。
火箭的动力装置，就是帮助火箭使劲的东西，包括发动机和液体推进剂输送系统。它的任务是解决火箭的能量和动力问题。运载火箭都使用火箭发动机，它的特点是无需外来氧气，自己已经带足了氧化剂和燃烧剂，准备在真空中燃烧。如前面所说，固体火箭和液体火箭是不同的，其燃烧过程也有差别。液体火箭发动机装的是像水一样的液体。需要如水泵一样的输送系统抽取燃料。液氢液氧是一种常见的低温高能推进剂，极容易燃烧，不容易储存，但用在运载火箭上却很方便。火箭发动机不能出故障，否则整个发射会功篑一瞬。1995年3月28日，俄罗斯用“起飞号”运载火箭发射一颗以色列卫星、两颗本国卫星以及墨西哥的试验仪器时，由于发动机失灵，10分钟后火箭爆炸。
固液体火箭的燃料一定要封密好，如果稍有泄漏，就会酿成大祸。1986年1月28日，美国卡纳维拉尔角宇航中心，火箭发射一分钟后，由于右侧固体助推火箭圆筒焊接处的密封圈出了问题，使火箭燃烧的火焰窜出来，烧坏了机外燃烧舱的液氢容器，最后造成助推火箭和机外燃烧舱分离，进而猛烈爆炸，致使搭载飞船的七名机组人员遇难。
控制系统，就像人的神经系统一样，它能指挥火箭进行各种行动，包括制导系统、姿态控制系统、发射系统等。控制系统的任务是使运载火箭保持正常的运行姿态，该偏就偏，该正就正。运载火箭的制导系统有惯性制导和无线电制导。惯性制导是依靠运载火箭的设备来指导自己运行；无线电制导要通过他人来帮助，地面雷达将测出的运载火箭方位与速度进行比较，对运载火箭的偏差进行修正，同时按时发布火箭发动机熄火、关闭的信号。
控制系统是很重要的，它就如同人走路不能出偏差一样。统计资料表明，相当一部分航天发射事故均出于此。以1995年为例，8起航天发射事故，4起就是控制系统出了问题：1月15日，日本用M－36－2固体火箭发射德日联合研制的“快车号”返回式卫星，火箭起飞后103秒开始摇摆，地面站只好发出指令让其星箭俱毁；6月22日，美国用“飞马座”－XL空射小型火箭发射空军一个小型试验卫星时，第二次点火后的火箭失去控制而偏离预定轨道，发射场官员只好发出自毁指令；8月15日，美国用新研制的LLV－Ⅰ小型火箭进行首次发射时，由于第二级火箭姿态失控，在发射后106秒时，发射场官员只好向星箭发出自毁指令；10月23日，美国私人投资的“大篷车”
小型固体火箭从美国弗吉尼亚州瓦洛普斯发射45秒后箭体倾斜，爆炸后坠入大西洋。
运载火箭的分离系统，就是自动分开的系统，它包括人造天体与末级火箭的分离、卫星整流罩的分离等。分离系统也不可忽视，这就像生孩子一样，如果不能分离或者分离不准，很可能会造成发射不能最终成功的缺憾。这里有两个典型的例子：1995年8月5日，美国用“德尔它”火箭发射韩国第一颗国内通信卫星时，由于捆绑在第一级火箭周围九个固体助推器中的一个没有分离，致使火箭把卫星送入偏低轨道。后来经过地面17次操纵指令，该卫星虽然被推上地球同步轨道，但卫星燃料消耗过多，卫星寿命减半。
又如1995年8月31日，在俄罗斯用“旋风”号火箭发射乌克兰的海洋观测卫星和智利的50千克重的小卫星时，由于分离机构的故障，使智利卫星未能与主卫星分离，这样，乌克兰卫星也无法进行通信试验和对地观测。
运载火箭有大有小，这常常由它所搭载的人造天体和飞行轨道所决定。
如果飞行轨道不高，而人造天体不很大却很重，那么火箭起飞要求的重量很大；当人造天体重量不大，而飞行轨道很高时，那么火箭起飞的重量也大。
目前，各种卫星、飞船以及空间站的运行轨道都比较高，重量大，所以运载火箭也都是些体壮身高的庞然大物。一般地说，它们多为几百吨，重的也有二、三千吨的；高约为30米左右，也有四、五十米的，粗为三米左右，也有达10米的。但它所能携带天体的质量一般只有火箭起飞重量的1％～2％。
像阿丽亚娜5号火箭直径达5．4米，固体助推火箭直径为3．01米，整个火箭高五十多米，起飞质量为710吨，起飞推力为1300吨，双星同步轨道运载能力为5．9吨，单星发射同步轨道运载能力为6．8吨，低轨道为18吨。
向海陆空进军火箭从点火起飞开始，到把人造天体送入预定轨道，这一飞行阶段叫发射阶段。火箭飞行所经的路线叫发射轨道。发射阶段一般分加速飞行段、惯性滑行段和再加速段三个部分，这就如一辆汽车先加速、再滑行、再加速一样。下面仅以一枚三级运载火箭发射一般轨道的人造天体为例，介绍一下火箭的发射过程。
首先，人造天体及运载火箭在工厂制造完成后，要分别进行总装试验，合格后才由大型运载车辆将其运到发射场。像上面所讲的阿丽亚娜5号运载火箭，原本在6月4日发射，但在前一天6月3日清晨，火箭才由总装厂房转送到发射区，四周可通行的道路全部被封锁，直升机在空中巡逻，以防某些人员图谋不轨。
火箭运到发射场后要进行调装，并进行推进剂加注以及各种测试，准备点火。阿丽亚娜5号火箭在起飞前几个钟头一直不顺利，先是凌晨下了大雨，后来又转为多云加小雨。到上午8点30分左右，仍无法发射，地面控制中心的大屏幕上一直有两个红条，分别表明天气和气象条件不具备。9点27分左右，大屏幕上出现了绿条，表明发射条件成熟，此时发射进入倒计时。
运载火箭第一级发动机点火后，巨大的轰鸣声震天动地，火箭拔地而起，直冲云霄，此时加速飞行开始。经过几十秒钟，运载火箭开始按预定计划向预定方向拐弯。再过几十秒钟，火箭穿过稠密的大气层，到达六七十公里的高空。第一级火箭关机熄火后，自动分离并掉下来。接着第二级发动机点火，推进第三级火箭和人造天体继续加速前进，此时火箭的飞行轨道变得开始向地面弯曲。同样，第二级火箭按计划熄火分离，到这个时候火箭的加速飞行段已结束。在地球的引力以及自身的惯性作用下，火箭携着人造天体开始自由滑行。当第三级火箭到达与天体预定轨道相切的位置时，第三级火箭点火并进行加速，一直等到人造天体达到所需的环绕速度时，它才把人造天体弹出。第三级火箭关机熄火。至此，运载火箭的整个使命就完成了。
当然，如果要发射地球同步卫星、载人登月飞船、星际探测器，那么火箭的运行轨道就复杂得多了。因为不同的人造天体的轨道是不一样的，按圆与扁来分有整圆和椭圆两种。地球静止轨道就是整圆，1984年我国发射的静止通信卫星，采用的就是这种轨道；如果按轨道高度和倾角来分，也有各种各样的轨道，如极地轨道、地球同步轨道、太阳同步轨道等。我国发射的“风云一号”气象卫星采用的就是太阳同步轨道。
一般地讲，火箭轨道的运行与发射任务紧密相关。如发射地球静止轨道的卫星，必须先把卫星送入初始轨道，当卫星飞临赤道上空时，火箭再次点火，卫星进入远日点高度为35，800公里的转移轨道；最后当卫星临近椭圆轨道的远日点时，再次点火加速，卫星最终进入地球静止轨道。这就是说，火箭分别跨过了卫星的几种轨道。
再如，发射返回式卫星时，反推火箭是很有意思的东西。一方面反推火箭要调好姿态，它是帮助卫星减速而不是再次加速。这里有一个令人哭笑不得的故事。1959年8月13日，美国“发现者5号”卫星返回时，由于火箭把方向调错了，不仅没有把卫星送回来，反而把卫星推到了更高的轨道，结果那颗卫星杳无音讯，逃得无影无踪。载人宇宙飞船的反推火箭也要严格控制。美国“水星号”载人飞船返回前，由于火箭点火时间比原计划晚了三秒，结果飞船的落地点远离回收区，运行轨道也与原计划大相径庭，真是“差之毫厘，谬以千里”。
最后谈一点火箭发射的新构想。到目前为止，世界上主要火箭的发射都是在陆地上进行的，但并不是说除此之外就没有别的发射方式，海上、空中、地下发射三种新的方案正在尝试和探索中。
