Kosmiskā lidaparāta nogādāšanai orbītā izmanto nesējraķeti. Nesējraķetei parasti ir vairākas pakāpes, katrai no tām ir savi dzinēji un bākas, kurās iepildīta degviela un oksidētājs. Lidojuma laikā pēc degvielas izlietošanas pakāpes tiek atdalītas un nokrīt atpakaļ uz Zemes. Vairākumā gadījumu otrreizējai izmantošanai tās vairs nav derīgas, atskaitot ASV kosmoplāna Space Shuttle pirmo pakāpi.
Kosmiskās raķetes0
Nesējraķetēs lieto gan šķidrās, gan cietās degvielas raķešdzinējus. Cietās degvielas dzinējiem ir vienkārša konstrukcija un liela jauda, taču to darbība ir grūti kontrolējama. Tos biežāk lieto nesējraķešu pirmajās pakāpēs kā starta paātrinātājus. Par cieto raķešu degvielu izmanto dažādu vielu maisījumu, kas spēj sadegt bez gaisa skābekļa klātbūtnes, piemēram, pulverveida alumīniju un amonija perhlorātu.
Šķidrās degvielas raķešdzinējus izmanto dažādās raķešu pakāpēs. To darbības princips ir sekojošs. Dzinēja kamerā padod degvielas un oksidētāja (vielas, kas uztur degšanu) maisījumu. Sadegot rodas gāzes, kas ar lielu ātrumu izlido pa dzinēja sprauslu. Par šķidro raķešu degvielu izmanto petroleju, šķidru ūdeņradi u.c., bet par oksidētāju - šķidru skābekli u.c. Šķidrās degvielas raķešdzinēju var iedarbināt vairākas reizes. Kosmiskajos raķešdzinējos cenšas izmantot tādu degvielu, kas rada vislielāko gāzu izplūdes ātrumu. No šī viedokļa vispiemērotākais ir ūdeņradis, kas rada gāzu izplūdes ātrumu vakuumā 4380 m/s.
Eiropas kosmiskās aģentūras nesējraķete Ariane 5
Ariane 5 uzbūves shēma.
Šobrīd kosmiskos startus aktīvi veic ASV, Eiropas kosmiskā aģentūra (European Space Agency, ESA), kas pārstāv Rietumeiropas valstu intereses, Japāna, Krievija un Ķīna.
Eiropas kosmiskā aģentūra, kurā ietilpst 15 Eiropas valstis un kuras galvenais darba virziens ir lietišķas ievirzes pavadoņu izstrādāšana un palaišana kosmosā, izmanto nesējraķetes Ariane modifikācijas (Ariane – 1, 2, 3, 4, 5). Jaudīgākā no tām irAriane – 5, kas spēj pacelt pārejas trajektorijā uz ģeostacionāro orbītu, t.i., orbītā ar augstu apogeju aptuveni 7 tonnas smagu pavadoni.
ASV savās kosmiskajās programmās ir lietojusi dažādas nesējraķetes, galvenokārt Atlas, Delta, Saturn un Titan. Kā augšējā pakāpe šajās raķetēs bieži tika izmantota pakāpe Centaur. Tāpat ASV intensīvi izmanto kosmoplānu Space Shuttle, kas sastāv no diviem starta paātrinātājiem, degvielas bākas un dzinējiem, kas uzstādīti orbitālajā lidmašīnā. Pati jaudīgākā nesējraķete pasaulē bija Saturn - 5, ar kuru tika sūtīti kosmiskie kuģi uz Mēnesi. Tā slējās 35 stāvu nama augstumā un tās starta masa bija 3000 tonnas. Raķetes diametrs pie pamatnes sasniedza 10 metrus un tās pirmās pakāpes dzinēji izlietoja 3 tonnas degvielas sekundē. Saturn - 5 varēja pacelt zemā orbītā 140 tonnas kravas. Šobrīd tik jaudīgas nesējraķetes vairs neizmanto.