翻开航天史册，人们不会忘记美国阿波罗登月时代，“大力士”土星火箭获得举重冠军，运载能力之大震憾全球。但登月计划完成，并将剩余的土星火箭用于天空实验室任务后，土星火箭便退出历史舞台。随后，美国将航天战略重点转移至研制大运载能力的空间运输工具——航天飞机。

但美国一直过高地估计航天飞机的能力和作用，而忽视了一次性使用火箭的过渡作用，停止了一次性使用运载火箭的发展。挑战者号航天飞机失事后，美国航天活动被迫处于停顿状态，国际航天发射市场出现了供不应求的紧张局面。美国为摆脱困境，吸取过早依靠单一运输系统而陷入困境的教训，决定调整航天政策。一方面恢复德尔它等火箭的生产线，继续改进、发展、组建中型运载火箭，以便满足当前卫星发射的需求。另一方面着手研制新的重型运载火箭，与航天飞机组成混合的发射系统，互为补充。

也许有人会这样想，未来是开发太空的时代，对运载能力的需求不断提高，迫切需要的是低成本的、可重复使用的运载器，大型运载火箭还会有什么用处？只要我们冷静地思考一下，答案不难找到，因为现今虽已提出了许多新的运输系统方案，但遗憾的是，由于技术的难点和经费问题，一直未能全面展开研制。而空间飞行任务却在不断扩大，以致一次性运载火箭仍是主要的太空运输工具，估计到 21 世纪后若干年内，一次性运载火箭与航天飞机仍然是空间活动的主要运输工具。

众所周知，运载火箭的大小是由飞行任务的有效载荷和飞行轨道所决定的。飞行轨道相同，有效载荷愈大，起飞重量愈大；有效载荷不变，飞行轨道愈高，起飞重量愈大。所以，运载火箭都是一些身高体重的庞然大物。它们的重量少则几十吨，一般都在一百多吨乃至几百吨，重的可达到 2～3 千吨。高度一般在 30 米左右，高的可达四五十米，有的甚至一百多米。直径都在 1 米以上，一般为 3 米左右，最大的直径可达到 10 米。通常，有效载荷占运载火箭起飞重量的 1％～2％。也就是说，发射一颗 1 吨重的人造卫星，运载火箭就得 50～100 吨重。

据估计，未来空间飞行任务需要有近地轨道运载能力在 100～300 吨的重型运载火箭，一般的近地轨道任务，也需要运载能力在 20 吨左右的运载火箭。现有的运载火箭，大多数在近地轨道的运载能力为 10～20 吨。各国在研制大型运载火箭时，由于考虑到对运载能力的要求在大幅度地提高，因此，要重新研制大推力发动机，选用新的推进剂，加大火箭的直径，更换结构方式等一些全新的方案。

由于运载任务繁重及其要求有多种多样，不可能为每项任务设计新的运载火箭，因此基本上采取在原有的运载器上增加一级，或者捆绑上若干个助推器的办法，来满足不同用户的运载要求。捆绑助推器的优点除可降低发射费外，更主要的是它只在原有火箭结构的基础上作很小的变动，可根据不同的运载任务，捆绑不同数量的助推器，较为灵活。捆绑技术现已被越来越多的火箭采用，一级捆绑助推器已被公认是提供运载能力极好的途径。美国火箭公司设计的大型运载火箭，提出了二级捆绑方案，第一级上捆绑 12 个助推器，第二级上再捆绑 6 个助推器。 大型运载火箭既可用于发射地球同步轨道卫星，也可承担发射空间站，并支持载人月球计划和火星计划。目前世界上正在研制的大型运载火箭有日本的 H? 2 火箭、欧空局的阿里安 5、俄罗斯的巨型火箭以及美国的标准型运载火箭和先进型运载火箭。

俄罗斯的能源号火箭，是目前应用的大型火箭，火箭由氢氧芯级和 4 个捆绑液体助推器组成。全长约 60 米，起飞重量约 2000 吨，起飞推力 38500 千牛。可将 100 多吨重的有效载荷送入太空。火箭芯级长 60 米，直径 8 米，用液氧、液氢作燃料，助推器长 50 米左右，直径 4 米，用液氧煤油作为燃料。将要研制的巨型火箭，由 4 级液体火箭组成，起飞重量 8000 吨，能将 150 吨重的航天器送入地球低轨道。

欧空局的阿里安 5 火箭，氢氧芯级直径 5.4 米，长 30 米，在一级的两侧各捆绑一个直径 3.1 米，长 30 米的固体助推器。倘若加上高能推进剂上面级或加上低能推进剂上面级，就可分别将 8 吨重或 5 吨重的有效载荷送入地球同步轨道。如果不加推进剂上面级，可将 21 吨重的有效载荷送入地球低轨道。

美国目前已提出的大型运载方案较多，低地球轨道运载能力在 10～ 180 吨之间，标准运载火箭是由空军订购的大型运载工具，可把重达 112 吨的有效载荷送入地球低轨道，把重 4.5 吨的卫星送入地球同步轨道。先进型运载火箭能把 90 吨重的有效载荷送入地球低轨道。这些新研制的大型运载火箭的共同特点是，应能确保成本低、性能可靠、维修和保养简单、任务适应性强的要求。