各级的发动机都使用了无公害的推进剂成分：液氧和煤油。火箭的第一级采用一台威力强大的RD-171四室发动机，该发动机与能源号助推器采用的RD-170不同的是其喷管可以沿两个方向轴摆动（而RD-170只有一个可动方向轴）。实际上，天顶-2的第一级就是靠这种推力矢量喷管（其偏转角可达6度）来进行姿态控制。火箭的第二级采用一台RD-120单室发动机，还安装有一台11D513游动发动机用于姿态控制。11D513的工作时间可以达到375秒。天顶-2的一个古怪特点是，推进剂并不是按最佳比例在两级之间分配的。这是因为受限于