Apollo 11 podczas odłączania pierwszego stopniaPorównanie trzech rakiet wielostopniowych
Rakieta wielostopniowa – rakieta składająca się z dwóch lub więcej stopni. Każdy zawiera swój silnik i pewien zapas paliwa. Najczęściej umieszczone są jeden nad drugim (np. Saturn 5). Po wyczerpaniu paliwa w niższym stopniu, jest on odrzucany, po czym uruchamia się silnik w następnym. Stosuje się też rakiety pomocnicze mocowane równolegle do stopnia pierwszego rakiety (np. w Ariane 4), pracujące jednocześnie z nim. Rakietami wielostopniowymi jest większość rakiet nośnych oraz rakiety międzykontynentalne (np. UGM-133 Trident II D-5, MSBS M51).
Zalety
Konstantin Ciołkowski obliczył, że rakieta jednostopniowa nie jest w stanie osiągnąć ziemskiej orbity ze względu na zbyt duży ciężar jej konstrukcji. Główną zaletą rakiet wielostopniowych jest możliwość pozbywania się zbędnej masy w trakcie wynoszenia ładunku na orbitę. Dodatkową zaletą jest możliwość zastosowania w każdym stopniu napędu lepiej dostosowanego do warunków pracy przewidzianych dla danego stopnia, dlatego najczęściej w „dolnych” stopniach stosuje się silniki dostosowane do ciśnienia atmosferycznego natomiast w „górnych” silniki przewidziane do pracy w warunkach bliskich próżni.
Wadą zastosowania rakiety wielostopniowej jest po pierwsze konieczność przenoszenia silników nie pracujących w większości faz lotu (jedynie we właściwych sobie etapach). Po drugie zastosowanie takiego rozwiązania znacznie zwiększa stopień skomplikowania całej konstrukcji zagrażając awariami takimi jak nieprawidłowe oddzielenie, kolizje poszczególnych stopni czy też niepoprawny zapłon kolejnego stopnia.
