Chỉ khi đạt được nhịp độ bay 7,9 km/s thì vệ tinh hoá học hay tàu vũ trụ mới không rơi trở lại mặt đất. Các con tàu lên Mặt trăng cần có nhịp độ 11,2 km/s, còn muốn bay tới các hành tinh khác nhịp độ phải lớn hơn nữa. Làm thế nào để đạt nhịp độ đó? Chỉ có vật phóng đẩy mới đảm đương nổi việc này.
Muốn đặt vào một đồ vật vận động với nhịp độ 7,9km/s để thoát khỏi sức hút của Trái đất, đòi hỏi phải dùng một năng trọng lượng lớn. Một vật nặng 1g muốn thoát khỏi Trái đất sẽ cần một năng lượng tương đương điện năng thiết yếu để thắp sáng 1.500 bóng điện điện 40 W trong 1 giờ.
Tên lửa bay được là nhờ vào việc chất khí phụt ra phía sau hình thành một sự bật lại.
Mặt khác, vật phóng bay được là nhờ vào việc chất khí phụt ra phía sau hình thành một sự bật lại. Khí phụt ra càng nhanh, vật phóng bay càng chóng. Muốn đạt được nhịp độ bay rất lớn, ngoài đòi hỏi phải có nhịp độ phụt khí rất cao ra, còn phải mang theo rất nhiều chất đốt. Nếu nhịp độ phụt khí là 4.000m/s, để đạt được nhịp độ thoát li là 11,2km/s thì vật phóng phải chứa một số chất đốt nặng gấp mấy lần trọng lượng tự tay.
Các nhà bác học đã cố gắng tháo gỡ vấn đề này một cách thoả đáng. Làm sao để trong quá trình bay, liên kết thi hành suy sụp chất đốt sẽ vứt bỏ được những bộ phận không thiết yếu nữa, giảm nhẹ trọng lượng đang tiếp tục quá trình bay, nâng cao lên nhịp độ bay. Đó chính là lựa chọn sử dụng vật phóng nhiều tầng. Hiện nay phóng vệ tinh hoá học hoặc tàu vũ trụ vào không gian vũ trụ đều sử dụng loại vật phóng này.
Tên lửa nhiều tầng có ít nhất hai vật phóng trở lên, lắp liên tiếp nhau. Khi chất đốt ở vật phóng dưới cùng hết, nó tự động tách ra và vật phóng thứ hai lập tức được phát động. Khi vật phóng thứ hai dùng hết chất đốt, nó cũng tự động tách ra và vật phóng thứ ba tiếp đó được phát động… cứ như vậy sẽ đặt vào vệ tinh hoặc tàu vũ trụ đặt ở tầng hai cùng đạt được nhịp độ từ 7,9km/s trở lên để bay quanh Trái đất hoặc thoát khỏi Trái đất.
Dùng vật phóng nhiều tầng tuy có thể tháo gỡ vấn đề bay trong vũ trụ nhưng tiêu hao nhiêu liệu rất lớn. Giả sử chúng ta dùng vật phóng 4 tầng để đưa tàu vào không gian vũ trụ, nhịp độ phụt khí của mỗi tầng này là 2,5km/s, tỉ lệ giữa trọng lượng chất đốt và vỏ là 4/1, như vậy muốn cho một con tàu nặng 30kg ở tầng cuối đạt được nhịp độ 12km/s thì trọng lượng toàn bộ vật phóng và chất đốt khi bắt đầu phóng phải tới trên 1.000 tấn.
Ngày nay, các tàu không gian vũ trụ vẫn có thể nâng lên bởi các vật phóng đẩy gắn ở bên sườn. Chẳng hạn thế hệ tàu Ariane 5.
