Mesin jet menghirup udara. Mesin roket tidak. Mesin roket membawa oksidator sendiri bersama dengan bahan bakar, yang memungkinkan mereka untuk membakar dalam ruang hampa dan menghasilkan daya dorong di mana pun di tata surya.

Dorongan berasal dari pengeluaran massa dengan kecepatan tinggi. Semakin cepat gas buang dan semakin banyak massa yang dikeluarkan per detik, semakin besar dorongannya. Impuls spesifik mengukur seberapa efisien mesin mengubah propelan menjadi perubahan kecepatan.

Siklus mesin umum

• Generator gas, sederhana dan andal.
• Pembakaran bertahap, efisiensi lebih tinggi
• Siklus ekspander, digunakan pada beberapa tahap atas.
• Penggerak listrik, daya dorong rendah tetapi sangat efisien.

Pendinginan merupakan tantangan yang terus-menerus. Suhu pembakaran melebihi titik leleh sebagian besar logam, sehingga mesin menggunakan pendinginan regeneratif, pendinginan film, atau lapisan ablatif agar dapat bertahan. Satu mesin dapat menyala selama beberapa detik atau selama beberapa menit, tergantung pada misinya.