Tên lửa vũ trụ được sử dụng để nghiên cứu khoa học, bảo vệ quốc gia và vận chuyển con người và vật chất ra ngoài bầu khí quyển của Trái đất. Chúng cũng được sử dụng để đưa con người và vật chất trở về Trái đất từ không gian.
Tàu con thoi, bắt đầu phục vụ NASA vào ngày 12 tháng 4 năm 1981 và kết thúc vào ngày 21 tháng 7 năm 2011, là một tàu vũ trụ chạy bằng tên lửa chuyên chở con người và vật chất lên quỹ đạo để nghiên cứu khoa học. Bản thân phương tiện quỹ đạo của Tàu con thoi đã sử dụng ba động cơ tên lửa được bổ sung bởi ba tên lửa đẩy rắn để đưa tàu vũ trụ lên quỹ đạo.
Tên lửa đạn đạo xuyên lục địa, hay ICBM, là phương tiện vận chuyển vũ khí được trang bị động cơ tên lửa. Những động cơ này nâng ICBM lên một quỹ đạo phụ, ngay bên ngoài bầu khí quyển của Trái đất. Khi ICBM đạt đến độ cao cao nhất, được gọi là apogee, trọng tải, thường là vũ khí hạt nhân, sẽ được triển khai.
