Die Brenndauer der in der Raumfahrt eingesetzten einzelnen
Raketenstufen liegt bei einigen Minuten. Zu Beginn steigt mit zunehmender Geschwindigkeit die aerodynamische Belastung der Raketenstruktur. Der Punkt, an dem diese Belastung maximal ist, wird
Max Q genannt. Im weiteren Flugverlauf nimmt die aerodynamische Belastung wieder ab, weil sich der Luftdruck in den höheren Schichten der Atmosphäre verringert.
Aus diesem Grund starten Raketen zunächst senkrecht nach oben, um dann allmählich in einen horizontalen Flug überzugehen. Das Erreichen der notwendigen horizontalen Geschwindigkeit von etwa 7,8 km/s für eine niedrige Umlaufbahn macht dabei den weitaus größten Anteil des Energiebedarfs aus. Ein Flug in den Weltraum auf einer suborbitalen Bahn ist mit deutlich weniger Aufwand zu erreichen.
Eine typische Rakete mit drei Stufen nutzt die erste Stufe hauptsächlich dazu, Höhe zu gewinnen, um so relativ schnell in dünnere Luftschichten zu kommen. Gleichzeitig wird in dieser Phase ein großer Teil der
Gravitationsverluste abgebaut. Mit dem kontinuierlichen Neigen in die Horizontale wird aber auch schon Geschwindigkeit für die Umlaufbahn aufgebaut. Beim Brennschluss der ersten Stufe ist die Rakete so hoch, dass der Luftwiderstand nahezu keine Rolle mehr spielt. Die zweite Stufe beschleunigt dann die verbleibende und deutlich leichtere Rakete nahezu auf die notwendige Orbitalgeschwindigkeit. Mit der dritten Stufe wird diese dann erreicht; die letzte Stufe ist aber häufig auch mehrfach zündbar, um so weitere Korrekturen der Umlaufbahn vornehmen zu können.
Liegt die Endgeschwindigkeit über 7,8 km/s, entfernt sich der Satellit auf einer elliptischen Bahn weiter von der Erde, bis er auf der gegenüberliegenden Seite sein höheres
Apogäum erreicht. Schon bei 1 % Überschuss (was zu Beginn der Raumfahrt eine übliche Toleranz war) liegt das Apogäum um etwa 300 km höher als der Einschusspunkt in die Bahn.
Zum Erreichen eines anderen Himmelskörpers ist mindestens die
zweite kosmische Geschwindigkeit erforderlich (
v2), die 200 km über der Erde bei etwa 11 km/s liegt.
Für Bahnen mit geringer Neigung zum Äquator ist es vorteilhaft, wenn der Raketenstart möglichst nahe beim Äquator und in östlicher Richtung erfolgt, weil dann der Geschwindigkeitsvorteil durch die
Erdrotation mit 465 m/s am größten ist und sich durch den
Eötvös-Effekt ein Schwerkraftvorteil ergibt.