火箭在太空真空環境下可以產生推力是因爲火箭發動機(rocket engine)帶有自己推進劑(燃料和氧化劑)的噴氣發動機，它的工作不依賴於外界空氣。其他噴氣發動機，如飛機上使用的噴氣發動機，只攜帶燃料，燃料燃燒所需的氧氣是從大氣中獲得的，所以飛機發動機只能在大氣中工作。因爲火箭攜帶燃料和氧化劑，火箭發動機可以在真空空間工作，併爲火箭提供太空飛行的推力。
火箭在太空真空環境下火箭能夠產生高壓氣體的燃料來推動自己前進。與火箭運動方向相反的廢氣推動火箭前進，因爲廢氣(向外)施加的力在相反方向上具有相等的力，這些氣體質量很好。當氣體以極快的速度向後噴射時，它會給火箭一個強大的推力，並使火箭加速。太空中沒有空氣阻力，噴氣發動機將使火箭飛得更快。
當火箭噴射氣體時，相當於給氣體一個向後的推力。根據牛頓第二定律，噴出的氣體將由火上的作用點給出，火箭的反作用力推動火箭前進。這個物理過程與空氣無關，所以即使在沒有空氣的太空，火箭也可以高速飛行。
如果火箭發動機關閉，根據牛頓第一定律，宇宙飛船將繼續在慣性作用下以發動機仍然開啓的速度滑動。或者靠近一個能爲火箭提供重力的行星，這樣火箭也會按着一定的速度繼續飛行。
火箭推進器的工作原理：火箭應用的是動量守恆，要注意的是系統的能在發射前後是不一樣的，新增的能來源於火箭燃料的燃燒，系統能增加了，噴射的物質單位時間質量比較低，但速度快，所以在動量守恆定理的作用下，火箭能加速飛行。
材質厚重的火箭推進器很像引擎，被設計用來提供許多用途。與引擎的設計原理類似，火箭推進器的管道排出氣體來推進太空船以完成航程的各個階段。在開始階段，外部的推進火箭提供燃料給火箭推進器，直到燃料用盡時就拋棄。在那之後，強力的電磁體會進入火箭推進器來加速離子的激烈反應並達到近乎光速的速度，這提供了太空船絕大部份的推力。最後，在航程的最後一階段，推進器負責了調整太空船進入行星引力圈，提供反向推進力來緩和速度讓太空船能安然步入與行星同步的軌道。爲了達到這所有的功能，推進器組必須具備有高能量離子加速的高度感應能力，也要能夠掌控由固態燃料推進器所產生的數十萬磅的推力。設計火箭推進器的工程師要能完成因太空船質量與重力加速度原理所需要功能才行。
