種類
按推進劑類型分
按照所用的推進劑來分，運載火箭包括固體火箭、液體火箭和固液混合型火箭三種類型。
按級數分
按照級數來分，運載火箭包括單級火箭和多級火箭兩種類型；多級火箭又可分為串聯型、并聯型和串并聯混合型三種。
組成
運載火箭主要的組成部分有結構系統、動力裝置系統和控制系統。這三大系統稱為運載火箭的主系統，主系統工作的可靠與否，将直接影響運載火箭飛行的成敗。此外，運載火箭上還有一些不直接影響飛行成敗并由箭上設備與地面設備共同組成的系統，例如，遙測系統、外彈道測量系統、安全系統和瞄準系統等。
箭體結構
是運載火箭的基體，它用來維持火箭的外形，承受火箭在地面運輸、發射操作和在飛行中作用在火箭上的各種載荷，安裝連接火箭各系統的所有儀器、設備，把箭上所有系統、組件連接組合成一個整體。
動力裝置系統
是推動運載火箭飛行并獲得一定速度的裝置。對液體火箭來說，動力裝置系統由推進劑輸送、增壓系統和液體火箭發動機兩大部分組成。固體火箭的動力裝置系統較簡單，它的主要部分就是固體火箭發動機推進劑直接裝在發動機的燃燒室殼體内。
控制系統
是用來控制運載火箭沿預定軌道正常可靠飛行的部分。控制系統由制導和導航系統、姿态控制系統、電源供配電和時序控制系統三大部分組成。制導和導航系統的功用是控制運載火箭按預定的軌道運動，把有效載荷送到預定的空間位置并使之準确進入軌道。姿态控制系統（又稱姿态穩定系統）的功用是糾正運載火箭飛行中的俯仰、偏航、滾動誤差，使之保持正确的飛行姿态。電源供配電和時序控制系統則按預定飛行時序實施供配電控制。
遙測系統
功用是把運載火箭飛行中各系統的工作參數及環境參數測量下來，通過運載火箭上的無線電發射機将這些參數送回地面，由地面接收機接收；亦可将測量所得的參數記錄在運載火箭上的磁記錄器上，在地面回收磁記錄器。這些測量參數既可用來預報航天器入軌時的軌道參數，又可用來鑒定和改進運載火箭的性能。一旦運載火箭在飛行中出現故障，這些參數就是故障分析的依據。
外彈道測量系統
功用是利用地面的光學和無線電設備與裝在運載火箭上的對應裝置一起對飛行中的運載火箭進行跟蹤，并測量其飛行參數，用來預報航天器入軌時的軌道參數，也可用來作為鑒定制導系統的精度和故障分析依據。
安全系統
功用是當運載火箭在飛行中一旦出現故障不能繼續飛行時，将其在空中炸毀，避免運載火箭墜落時給地面造成災難性的危害。安全系統包括運載火箭上的自毀系統和地面的無線電安全系統兩部分。箭上的自毀系統由測量裝置、計算機和爆炸裝置組成。當運載火箭的飛行姿态，飛行速度超出允許的範圍，計算機發出引爆爆炸裝置的指令，使運載火箭在空中自毀。
無線電安全系統則是由地面雷達測量運載火箭的飛行軌道，當運載火箭的飛行超出預先規定的安全範圍時，由地面發出引爆箭上爆炸裝置的指令，由箭上的接收機接收後将火箭在空中炸毀。
瞄準系統
功用是給運載火箭在發射前進行初始方位定向。瞄準系統由地面瞄準設備和運載火箭上的瞄準設備共同組成。
運載火箭的技術指标包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的有效載荷的适應能力和可靠性。
設計指标
運載能力
指火箭能送入預定軌道的有效載荷重量。有效載荷的軌道種類較多，所需的能量也不同，因此在标明運載能力時要區别低軌道、太陽同步軌道、地球同步衛星過渡軌道、行星探測器軌道等幾種情況。表示運載能力的另一種方法是給出火箭達到某一特征速度時的有效載荷重量。
飛行程序
運載火箭在專門的航天發射中心發射。火箭從地面起飛直到進入最終軌道要經過以下幾個飛行階段：
①大氣層内飛行段：火箭從發射台垂直起飛，在離開地面以後的10幾秒鐘内一直保持垂直飛行。在垂直飛行期間，火箭要進行自動方位瞄準，以保證火箭按規定的方位飛行。然後轉入零攻角飛行段。火箭要在大氣層内跨過聲速，為減小空氣動力和減輕結構重量，必須使火箭的攻角接近于零。
②等角速度程序飛行段：第二級火箭的飛行已經在稠密的大氣層以外，整流罩在第二級火箭飛行段後期被抛掉。火箭按照最小能量的飛行程序，即以等角速度作低頭飛行。達到停泊軌道高度和相應的軌道速度時，火箭即進入停泊軌道滑行。對于低軌道的航天器，火箭這時就已完成運送任務，航天器便與火箭分離。
③過渡軌道：對于高軌道或行星際任務，末級火箭在進入停泊軌道以後還要再次工作，使航天器加速到過渡軌道速度或逃逸速度，然後航天器與火箭分離。
設計特點
運載火箭的設計特點是通用性、經濟性和不斷進行小的改進。
通用性
作為商品，它必須具有通用性，能适應各種衛星重量和尺寸的要求，能将有效載荷送入多種軌道。
經濟性
經濟性要好。也就是既要性能好，又要發射耗費少。訂購運載火箭的用戶通常要支付兩筆費用。一筆是付給火箭制造商的發射費，另一筆是付給保險公司的保險費。
改進性
火箭制造者一般都盡量采用成熟可靠的技術，并不斷通過小風險的改進來提高火箭的性能。運載火箭不像導彈那樣要定型和批生産。而是每發射一枚都可能引進一點新技術，作一點小改進，這種小改進不影響可靠性，也不必進行專門的飛行試驗。這些小改進積累起來就有可能導緻大的方案性變化，使運載能力能有成倍的增長。
