大部分运载火箭需要达到28000千米/时的速度才能穿越大气层，因此，运载火箭升空需要耗费大量燃料。

需要什么燃料，需要多少燃料，都要经过精密设计。在脱离地球束缚时，运载火箭可以使用固体燃料，也可以使用液体燃料(通常是液态氢和液态氧),还可以两种同时使用。其中一些必须能在太空没有空气的环境中发挥作用。

燃料会增加火箭的重量，搭载的航天器不同，增重幅度也不同。通常情况下，燃料的重量是航天器搭载进入太空的货物的36倍。例如，用在航天飞机上的每一枚助推火箭都会载有重约500吨的燃料——这个重量真的很惊人。