加速和飞行
火箭起飞后，沿预定发射轨道飞行，发射轨道包括垂直起飞段、程序转弯段和入轨段。随着各级火箭的不断点火加速，火箭的速度逐步加快，每级火箭能获得约4千米／秒的速度。
入轨
各种运载火箭在前两段的工作程序基本相同，而在入轨阶段则有些差异，有直接入轨的，有滑行入轨的，有过渡转移入轨的。
直接入轨适于低轨道航天器，如地球资源探测卫星、侦察卫星和载人航天飞船等。在这种入轨方式下，火箭是连续工作，当最后一级火箭发动机关机时，航天器便进入预定轨道，此时箭体与航天器分离（整流罩先行分开）。在此前，各级火箭顺次点火，完成工作的那一级火箭便被及时抛掉。
而滑行入轨适于发射中、高轨道的航天器，如太阳同步气象卫星、导航卫星等。滑行入轨分三个阶段飞行：主动段（发动机点火工作段）、滑行段（发动机关机靠惯性飞行段）、加速段（发动机再次点火，适于液体推进剂火箭，固体火箭无法再次点火）。
过渡转移入轨适用于发射地球同步轨道航天器，如地球同步轨道通信卫星、气象卫星等。这种入轨方式十分复杂：第一级、第二级火箭连续工作，接着第三级火箭第一次点火，使卫星与第三级火箭同时进入小椭圆轨道（停泊轨道）绕地球飞行。当与赤道平面相交时，第三级火箭第二次点火工作，于是将卫星送入36000千米高的赤道上空，近地点为400千米的大椭圆轨道，称之为过渡轨道。当达到预定轨道后，箭星分离。至此，运载火箭完成了发射任务。
至于在轨道上的卫星的姿态调整、轨道参数测量及轨道微调，则是地面测控站的任务了。而星际探测器或无人飞船、载人飞船的太空飞行、登陆外星等则要受在地面宇航测控中心的监视和控制。
火箭的发射方式
从发射的空间地理位置来分，火箭发射可以分为陆上发射、海上发射、空中发射。这三种发射方式分别适用于不同的发射对象。
陆上发射
陆上发射主要是在各国选定的发射场上进行。由于该类发射场设施齐全，面积广阔，又多远离居民区，所以适于利用大型运载火箭发射各种航天器（如宇宙飞船、航天飞机，各类实验卫星以及军用远程洲际导弹等）。
陆上发射还有一种方式就是地下发射，即将火箭从地下竖井中发射升空，这种发射方式主要用于保密形式的军用洲际导弹的发射。航天发射利用此种方式的较少。
海上发射
与陆上发射相比，海上发射的优点是机动、灵活，可以选择靠近赤道附近的海域地区进行发射，并且可利用废弃的海上石油平台作发射台。海上发射多用于卫星发射。目前，大型的航天器还不适于在海上发射。因为，每次发射前，都需要用大型舰船将火箭和被发射物运往发射平台处，并进行从指挥船到发射平台的转移，其操作程序十分复杂。舰船的连接要求十分精确，这种技术难点在陆上发射是不会遇到的。实际上，海上发射还会遇到其他一些新的技术难题。这就是说，任何一项事物有其利，就会有其弊。
空中发射
空中发射是不同于陆地发射和海洋发射的一种节省费用和能源的新型发射方式，具有一系列优点。但要求其技术保证更加可靠。
空中发射的构思是先将带有航天器的火箭用载荷量极大的飞机载入空中，然后在空中将火箭释放，当火箭远离飞机后再点燃火箭，进行空中发射，再经一级级火箭燃烧，最后将航天器送入太空，典型方案是美国的“飞马方案”。
“飞马方案”是由美国轨道科学公司在1986—1987年间提出来的。它是采用B—52轰炸机携带“飞马”号运载火箭到空中进行发射。
发射过程是这样的：三级“飞马”号运载火箭长15米，自重18000千克，并且带箭翼；箭翼可提高箭体升力，且可使火箭的飞行轨道比较平稳。它把火箭装在改装的B—52轰炸机的机翼下，要发射的卫星置于火箭的顶端。当飞机飞到高度12000米、飞行速度为0.8马赫（1马赫=音速=324米／秒）时，释放“飞马”号运载火箭。“飞马”号运载火箭自由下落5秒之后，它的高度比B—52飞机低100米，此时火箭第一级开始点火。然后陆续进行第二级、第三级点火。到8分53.9秒时，第三级火箭燃烧结束，卫星便被送入了高度为450千米的运行轨道中。
该方案优点是发射费用低，只为地面发射费用的一半。这是由于把B—52飞机作为整个发射系统的第一级（飞机的速度可使运载火箭的性能提高1％—2％），空中发射时，发射高度上的气压低（为海平面的25％）。这样，运载火箭的喷管就易于设计，不必权衡考虑从海平面到接近真空的工作环境的变化。另外，在高空发射运载火箭时不仅结构和热应力低，而且动压也低，这对发射很有利。在有效载荷一定时，高空发射运载火箭所需要的总的速度可以降低10％—15％。如果按发射每千克有效载荷的价格计算，用“飞马方案”发射卫星的价格只相当于从地面发射的1／3。
此外，与大型运载火箭相比，空中发射运载火箭发射准备时间极短。6个技术人员可以在2周内把火箭组装起来。由于它可随着飞机到处飞，因此，火箭能随心所欲极灵活地选择发射区域，不受地理环境的限制。这些优越性能满足军事上灵活快速的发射要求，极有价值。
洲际导弹
一般来说，洲际导弹的射程至少应达到5500千米-8000千米（各国定义不一，我国为8000千米）。洲际导弹一般装备1枚核弹头，其典型构成为：液体或固体推进装置，二级或多级助推火箭，惯性制导系统（并可加装星座导航、卫星导航或末端制导系统），一个或多个再入飞行器，每个再入飞行器各含有一枚弹头。
世界上试射成功的第一枚洲际导弹是前苏联的Р—7。这枚导弹于1957年8月21日从位于前苏联加盟共和国哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场试射成功，飞行了6000千米。
在美国，洲际导弹、潜射导弹和远程轰炸机的地位大致相同，共同组成“三位一体”的战略威慑力量。而在俄罗斯，洲际导弹是战略打击力量的主体。如今，拥有远程导弹的国家主要有美国、俄罗斯、中国、英国、法国。
运载火箭家族
运载火箭发射图运载火箭是由多级火箭组成的航天运输工具，其用途是把人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等以有效载荷送入预定轨道。
运载火箭是在导弹的基础上发展起来的，一般由2—4级组成。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。而其末级有仪器舱，内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。运载火箭级与级之间靠级间段连接。而有效载荷装在仪器舱的上面，外面套有整流罩。
许多运载火箭的第一级外围捆绑有助推火箭，我们又称之为零级火箭。助推火箭可以是固体或液体火箭，其数量根据运载能力的需要来选择。而推进剂则大都采用液体双组元推进剂。
第一级、第二级多用液氧和煤油或四氧化二氮和混肼为推进剂；而末级火箭采用高能的液氧和液氢推进剂。运载火箭制导系统大都用自主式全惯性制导系统，在专门的发射中心发射。技术指标包括运载能力、入轨精度、火箭对不同重量的有效载荷的适应能力和可靠性。
运载火箭主要可分为以下几种：单级运载火箭
单级运载火箭主要应用于小推力的场合，如导弹系统。当火箭点火后，前端的控制部分起制导作用，控制导弹的飞行方向，到达目的地后便执行任务（爆炸或执行其他任务）。如探空火箭就是单级火箭，发射升空后，执行探测任务。
单级火箭结构简单，多为固体燃料，便于存贮和运输。但其推力小，无法达到第一宇宙速度，无法飞出大气层进入太空飞行。要想达到第一宇宙速度而绕地球飞行，或冲出大气层进入太空实现星际飞行，必须采用多级火箭结构。
多级运载火箭
多级运载火箭是相互串联而成，每级大约能获得4千米／秒的速度，二级火箭就可以获得约7.9千米／秒的第一宇宙速度，这样就可以使卫星环绕地球飞行。如果采用高效率的液体推进剂三级火箭，就可以获得约12千米／秒的速度，而使航天器脱离地球轨道进入太空，实现太阳系中的星际飞行。如使用更多级火箭则可以使航天器达到第三宇宙速度（16.7千米／秒）或大于此速度而冲出太阳系，实现宇宙星系间航行。
那么，多级火箭是如何工作的呢？现以三级火箭为例，分析火箭的工作程序：
三级火箭示意图（1）在卫星的发射过程中，第一级及助推火箭首先点火，完成使命后，助推火箭先分离；然后，第一级与第二级分离。与此同时，第二级发动机点火，顶部的整流罩抛出，露出卫星；当第二级完成任务后，即与第三级分离。当第二级火箭分离后，第三级火箭便点火工作，当飞到预定高度后，其发动机关闭。顶部的卫星如有必要将会在准确的方位上开始自旋（有的卫星在进入轨道后才自旋）。此时小爆炸螺栓按指令点火，先释放出第一颗卫星，然后释放第二颗卫星（假如整流罩中是串行放2颗卫星的话）。一旦第三级完成使命，它会与它所发射的卫星保持一定的安全距离，进入另一条轨道，以免撞毁卫星。这样，第三级火箭往往便成为太空垃圾，以后随着轨道下沉，最后坠入大气层烧毁。
顺便指出，卫星在发射时，其天线和太阳能电池帆板等部件通常是处于折叠状态。卫星尺寸和外形不同，应选择不同型号的头部整流罩。双星发射时，底部的那颗卫星由一个名叫“双星”发射系统的碳纤维保护罩保护着。
（2）如果是发射宇宙飞船，前两级工作程序同于卫星发射，当第三级点火后，便将航天器——飞船推向外层空间，脱离地球引力而超过第二宇宙速度。进入轨道后，第三级火箭便与航天器分离，航天器点火，靠自身动力系统在太空中飞行，三级火箭便成为太空垃圾。
比如美国的“阿波罗”号登月飞船的运载火箭——“土星5”号就是以液氢和液氧作推进剂的，当第三级火箭点火后将“阿波罗”号飞船推入奔月飞行轨道，三级火箭此后与船体分离。（“土星5”号第一级燃烧2分30秒；第二级燃烧6分30秒；第三级燃烧约2分30秒，便把飞船送入绕地球飞行的轨道。此后，第三级继续燃烧5分30秒，便把飞船送入飞向月球的轨道。）
并联火箭发射图捆绑式火箭
捆绑式多级火箭又称并联火箭，它是把一个大的单级火箭（芯级）放在中间，四周绑上小火箭。
这种火箭一般都用于需要较大推力时。而捆绑助推火箭（小火箭）往往都被绑在第一级芯箭四周（2枚或4枚），点火时也是第一级火箭同时点火，完成使命后脱离箭体，然后第二级火箭开始点火。程序同前。助推火箭往往用固体燃料。
这三种火箭的点火时间都是由箭载计算机控制的。除上述三种主要形式的火箭外，还有串并式结构的火箭，即芯级不是单级火箭，而是多级串行火箭，这种形式较复杂，应用并不多。
世界著名运载火箭
世界上能够自制火箭且自己发射的国家（或国际组织）目前有美国、俄罗斯、欧洲空间局（以法国为主）、中国和日本等。这些国家或组织的运载火箭有不同的结构、不同的推力和不同的推进剂。
总的来说，由于俄罗斯地处高纬度地区，故发射同样载荷重量的航天器所需的火箭推力较大，所以俄罗斯具有重型火箭如“能源”号、“质子”号等，用以发射太空站和货运、客运飞船。而美国为了将“阿波罗”号系列飞船送上月球，将“卡西尼”号土星探测飞船送上飞往土星的轨道，则使用了推力巨大的“土星5”号和“大力神4B”号重型运载火箭。
俄罗斯著名的运载火箭有：“能源”号、“质子”号、“卫星”号、“东方”号、“闪电”号、“联盟”号等。
美国著名的运载火箭有：“雷神”号、“宇宙神”号（系列）、“德尔塔”号（系列）、“大力神”号（系列）、“土星”号（巨型）等。
日本的H—2运载火箭欧洲空间局（以法国为主）所具有的著名运载火箭是“阿里亚娜”系列火箭，它是后来崛起的一种运载火箭。目前占有国际卫星发射商业市场近60％的业务。
而中国是世界五大航天大国之一，有些技术已达到世界先进水平。中国的运载火箭系列是“长征”系列。该系列火箭在完成我国的卫星发射任务的同时，还承担部分世界商业卫星发射业务。“长征”系列火箭与阿里亚娜系列火箭一样在世界上具有较高的声誉。中国是掌握卫星回收技术的第三个国家，是掌握火箭再点火技术的第二个国家。
日本是航天大国中的后起之秀，近几十年来研制了自己的系列运载火箭，有M系列、H系列。其中“H—2”曾发射过一箭双星。日本是第四个掌握卫星回收技术的国家。目前，“H—2”是日本最大的运载火箭。
下面我们就对各国的著名运载火箭进行选萃介绍。
前苏联著名的运载火箭
前苏联地处高纬度的北半球，发射场远离赤道，利用地球自转速度发射航天器的条件不如赤道地区优越，所以只好靠生产大功率的运载火箭来弥补这一缺陷。因此，前苏联的运载火箭的功率都很大。直到现在，俄罗斯还在使用一些著名的老型号运载火箭，如“质子”号、“闪电”号、“联盟”号、“宇宙”号和“旋风”号等。前苏联的火箭技术成熟，发射载荷大，发射成功率高，成本低，多用于发射飞船和卫星。