罗伯特·戈达德和第一枚液体火箭

早在1919年，齐奥尔科夫斯基就已经发表了关于多级火箭的论文《太空火箭列车》，开启了多级火箭的概念，理论和工具的配合，是1957年10月4日苏联人在拜科努尔发射场用P-7洲际导弹改装的“卫星”号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1”号送入轨道的关键！

齐奥尔科夫斯基的多级火箭理论是理解其中的关键，因为地球有一个厚厚的大气层（太空的标准是至少距离地面100千米，但一般近地轨道需要400千米以上），在内部飞行时阻力很大，因此环绕时必须要高于此高度！

那么有一个非常关键的要求就是，火箭起飞后必须尽快爬到净高度100千米以上，垂直穿透明显是最短的，但却有一个问题，火箭燃料有限，垂直爬高到100千米时燃料早已烧光，此时没有水平速度，那么火箭惯性上升一段时间后仍然会掉回地球！

唯一的方法是垂直飞离低空大气层后迅速拐弯转向地球自转的方向，此时火箭的速度还可以加上地球自转的速度（赤道地区有460米/秒），能节省不少燃料！当火箭爬高到100多千米时，水平速度也许已经有3-4千米/秒，那么此时抛弃第一级火箭的死重，然后启动二级火箭，将其加速到接近第一宇宙速度，接力后已经可以在低轨道环绕了！如果这个轨道不是想要的高度的话，还可以抛弃二级、启动三级火箭继续爬高到想要的轨道。