Egy rakétahajtómű elégetéséhez két dologra van szükség: üzemanyagra és oxidálószerre. Ezeket együttesen hajtóanyagnak nevezzük. Az üzemanyag biztosítja az energiát, az oxidálószer az oxigént, és mivel a rakétáknak vákuumban kell működniük, mindkettőt szállítják.

A választási lehetőségek óriási mértékben számítanak. A kerozin és a folyékony oxigén számos hordozórakétát működtet, jó sűrűséget és kezelhetőséget biztosítva. A folyékony hidrogén és a folyékony oxigén biztosítja a legnagyobb hatásfokot, de kriogén tartályokat igényel. A szilárd hajtóanyagok egyszerűek és tárolhatók, de nem lehet fojtószeleppel szabályozni vagy leállítani őket.

Gyakori hajtóanyag-kombinációk

• RP-1 kerozin folyékony oxigénnel
• Folyékony hidrogén folyékony oxigénnel
• Monometilhidrazin nitrogén-tetroxiddal
• Ammónium-perklorát kompozit szilárd anyagokhoz

Tárolási és kezelési hajtásrendszer kialakítása. A kriogén hajtóanyagok idővel elpárolognak, ami korlátozza, hogy mennyi ideig tartózkodhat egy jármű a leszállópályán. A hipergolikus hajtóanyagok érintkezésbe kerülve meggyulladnak és mérgezőek, ami gondos földi kezelést igényel.