动机的比冲更高，但发动机结构较复杂、质量更重。分级燃烧循环在大推力液体火箭发动机中得到广泛应用，如使用富燃预燃室的航天飞机主发动机、RD-0120火箭发动机以及使用富氧预燃室的RD-120、RD-170火箭发动机。
抽气循环.抽气循环为开式循环。从火箭发动机主燃烧室抽取一部分热燃气引入涡轮驱动燃料/氧化剂泵，最后乏气直接排出。NASA的J-2S火箭发动机，在1969年成功测试了抽气循环发动机。2013年, 蓝色起源（Blue Origin）公司的使用了抽气循环火箭发动机的新谢泼