H-IIBロケット
H-IIBはHTVだけでなく静止衛星の打ち上げも想定していた。静止トランスファ軌道(GTO)への投入能力は8 tで、商業打ち上げで大きなシェアを持つアリアン5に近い能力である。アリアン5ECA型の静止トランスファ軌道へのペイロードは10 tで、2機の静止衛星を相乗りで搭載して打ち上げることが多く、H-IIBも4/4D-LC型フェアリングを使用して静止衛星を2機搭載することが想定されていた。
H-IIA202型を2機打ち上げる際の費用は合計で170億円だが、GTO投入能力は合計8.2 tでH-IIB1機とほぼ等しい。一方、H-IIB1機の予定打ち上げ費用は110億円とされており、H-IIB1機で2機の静止衛星を相乗りで打ち上げれば費用が3割から4割減となる。H-IIB3号機以降は極低温点検が省略されたことで費用が7億円削減されて、4号機からは打ち上げが三菱重工業に移管され商業打ち上げロケットの選択肢に加わることから、価格競争力の強化が期待されていた。一方、アリアン5が衛星2機の相乗り打ち上げを円滑に行えるのは多数の受注残を抱えているためであり、衛星打ち上げの受注数が少なければ衛星側の日程調整が困難になると予想されていた。
HTVミッションには、H-IIAロケットで用いているフェアリング(5S型、12m)を3m伸ばしたHTV用フェアリング(5S-H型、15m)を用いる。1,300mmの大型のアクセスドアを設け、打上げ前にフェアリング内のHTVにアクセスできる構造とした。GTOミッションには、4/4D-LC型フェアリングによる衛星2機同時打上げを想定し、ロケット全体の設計を実施している。
H-IIBの開発で苦労したのがこの5S-H型フェアリングであった。5S型に比べて大型化したことによりかかる力が変わったため、フェアリングと第2段を接合するボルト部分が打ち上げ時に想定される荷重の1.25倍の負荷をかける荷重試験に耐えられなくなり、1回目と2回目の試験で破断が相次ぎ、3回目は第2段とフェアリングの直径が違うことにより接続部分で横に力がかかったため挙動が不安定になり試験が中止されている。H-IIBは安価な開発を目標としていたため、特注品のボルトと接合部分の大幅な設計変更は不可能であり、軽量かつ強固なフェアリングを実現するのに苦労し、4回目の試験で合格したのが打ち上げ1ヶ月前の2009年8月11日、フェアリングが完成したのは打ち上げの1週間前になってからであった。この問題の対策として、1号機では破損部および周辺部の補強と荷重をかけた時の分離面の滑りを抑制するピンの設置等を実施し、2号機には更なる分離機構の強度余裕を向上させることを目的として、分離機構の設計変更(分離ボルトの形状変更と分離機構部の構造の最適化)を実施した。
H-IIBの展示モデルは、2011年11月6日から名古屋市科学館に屋外展示されている。この機体は、構造試験に使われた試験用の機体で、第1段エンジン部、第1段液体水素タンク、第1段中央部、段間アダプター、フェアリングが試験に使われた実機で、それ以外は展示用に製作したモデルとなっている。
JAXAが基本設計や各種試験、打ち上げを担当し、詳細設計から製造までをMHIが担当する。
2005年(平成17年) - 基本設計、詳細設計、開発基礎試験等を実施。
2006年(平成18年) - 17年度作業を継続し、システム設計および開発試験等を実施。
2008年(平成20年) - MHI田代試験場にて厚肉タンクステージ燃焼試験(BFT)を3月12日から8月11日までに8回実施。
2009年(平成21年)4月 - H-IIB試験機(翌年度飛行する実機)を種子島宇宙センターの射点に据え付け、実機型タンクステージ燃焼試験(CFT)を4月2日と4月22日に実施。
2009年(平成21年)7月11日 - 種子島宇宙センターにおいて地上総合試験(GTV)を実施。
2009年(平成21年)9月11日 - 午前2時1分、H-IIB試験機(1号機)の打ち上げに成功した。ミッションはHTV技術実証機の軌道投入。
2012年(平成24年)9月26日 - 3号機の打上げ成功を踏まえ、4号機以後の打上げは宇宙航空研究開発機構から三菱重工業に打ち上げ業務が移管することに合意。
2020年(令和2年)5月21日 - 午前2時31分、HTV9号機を搭載したH-IIB9号機の打ち上げに成功し、運用を終了した。
H-IIBロケットは2020年5月21日の9号機打ち上げをもって退役した。後継はH3ロケットである。