运载火箭是由多级火箭组成的航天运输工具。运载火箭的用途是把人造地球卫星、载人飞船、航天站或空间探测器等有效载荷送入预定轨道。运载火箭是第二次世界大战后在导弹的基础上开始发展的。第一枚成功发射卫星的运载火箭是前苏联用洲际导弹改装的卫星号运载火箭。到20世纪80年代，苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度和欧洲空间局已研制成功20多种大、中、小运载能力的火箭。最小的仅重10.2吨，推力125千牛(约12.7吨力),只能将1.48公斤重的人造卫星送入近地轨道；最大的重2900多吨，推力33350千牛(3400吨力)，能将120多吨重的载荷送入近地轨道。主要的运载火箭有：“大力神”号运载火箭、“德尔塔”号运载火箭、“土星”号运载火箭、“东方”号运载火箭、“宇宙”号运载火箭、“阿里安”号运载火箭、N号运载火箭、“长征”号运载火箭等。

　　运载火箭一般由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。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，这些系统有一些组件分别放置在各级的适当部位。级与级之间靠级间段连接。有效载荷装在仪器舱的上面，外面套有整流罩。

　　上世纪80年代以来，一次使用的运载火箭已经面临航天飞机的竞争，但这两种运载工具各有特长，在不同的航天任务中仍发挥着各自的优势。航天飞机是按照运送重型航天器进入低轨道的要求设计的，运送低轨道航天器比较有利。对于同步轨道航天器，航天飞机还要携带一枚一次使用的运载器，用以把航天器从低轨道发射出去，使之进入过渡轨道。这样有可能导致入轨精度和发射可靠性的下降。一次使用的运载火箭在发射同步轨道卫星时可以一次送入过渡轨道，比航天飞机稍为有利。这两种运载工具之间的竞争将促进可靠性的提高和成本的降低。