Ракета-носитель — хорошая иллюстрация третьего закона движения Ньютона: «На каждое действие существует равная и противоположная реакция». (В случае с ракетой-носителем «действие» — это поток выхлопных газов, образующихся при сгорании топлива в ракетном двигателе, а «реакция» — это давление, называемое тягой, которое действует на внутреннюю структуру ракеты-носителя и толкает ее в направлении, противоположном потоку выхлопных газов. В отличие от реактивных двигателей, которые работают по тому же принципу «действие-реакция», но получают кислород, необходимый для сжигания топлива, из атмосферы, ракеты несут с собой собственный окислитель. Таким образом, они могут работать в вакууме за пределами атмосферы.
Основная задача конструкторов ракет-носителей — максимально увеличить грузоподъемность ракеты и в то же время обеспечить достаточный уровень надежности при приемлемой стоимости. Достижение баланса между этими тремя факторами является сложной задачей. Для того чтобы ракета-носитель оторвалась от Земли, ее тяга вверх должна быть больше, чем суммарный вес полезной нагрузки космического аппарата, топлива и конструкции ракеты. Поэтому механическая конструкция, топливные баки и ракетные двигатели должны быть как можно легче, но при этом достаточно прочными, чтобы выдержать силы и напряжения, связанные с быстрым ускорением в условиях нестабильной атмосферы. Чаще всего ракетное топливо составляет 80 и более процентов от общего веса ракеты-носителя и космического аппарата перед запуском.
