Tốc độ tối đa của tên lửa vũ trụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm lượng nhiên liệu mà nó có, trọng lượng hiện tại và vị trí của nó so với các vật thể trong không gian tại thời điểm đo. Hiện tại, tên lửa nhanh nhất là Voyager 1, di chuyển trong không gian với tốc độ hơn 38.500 dặm một giờ.
Khi một tên lửa bay qua không gian, nó đốt cháy nhiên liệu, trở nên nhẹ hơn; trọng lượng giảm cho phép nó di chuyển nhanh hơn. Tất cả các điểm tham chiếu để xác định tốc độ di chuyển của một vật thể trong không gian đều nằm trong không gian, vì vậy chúng cũng đang chuyển động với tốc độ rất cao. Phương trình tên lửa được NASA sử dụng áp dụng các định luật vật lý cho các điều kiện luôn thay đổi trong và xung quanh tên lửa vũ trụ để xác định tốc độ của nó.