Một tên lửa không thể làm được tất cả. Việc mang theo các thùng chứa rỗng và động cơ đã qua sử dụng sẽ lãng phí nhiên liệu, vì vậy các kỹ sư phải ghép nhiều tầng lại với nhau. Mỗi tầng đốt hết nhiên liệu, sau đó tách ra và rơi xuống. Phần còn lại của tên lửa sẽ nhẹ hơn và có thể tăng tốc xa hơn.

Bài toán tính toán rất khó. Việc đạt đến quỹ đạo đòi hỏi sự thay đổi vận tốc khoảng 9,4 km/giây, và tỷ lệ khối lượng cần thiết để thực hiện điều đó trong một giai đoạn duy nhất sẽ là phi lý. Việc chia nhỏ vấn đề thành các phần dễ quản lý hơn.

Các cấu hình dàn dựng phổ biến

• Phương tiện hai tầng dành cho quỹ đạo thấp
• Các phương tiện ba giai đoạn cho quỹ đạo thoát hiểm
• Ghép nối song song với bộ tăng áp gắn ngoài
• Phân chia giai đoạn nối tiếp với các giai đoạn lõi xếp chồng lên nhau

Việc tách tầng là một thời điểm cực kỳ quan trọng. Các bu lông nổ hoặc hệ thống khí nén sẽ giải phóng tầng đã sử dụng hết nhiên liệu, và các động cơ nhỏ sẽ đẩy nó ra xa. Nếu các tầng không tách rời hoàn toàn, nhiệm vụ sẽ kết thúc ngay lập tức.