Tsiolkovskij vurderte mange sider av romreiser og rakettfremdrift. Han regnes som den bemannede romfarts far og var den første som forestilte seg en romheis. Hans mest berømte verk var (russisk: Исследование мировых пространств реактивными приборами), som ble utgitt i 1903. Det var den første akademiske avhandling om rakettmotorer. Dessverre ble hans idéer ikke kjent utover Russlands grenser, så det skjedde ikke så mye før andre forskere (blant annet fra Tyskland) tok opp igjen hans beregninger flere tiår senere.