シャトル派生型ロケット
3基のSSMEはロケットの船尾、本質的には単純化されたオービタの船尾に据え付けられる計画であり、それに付随する巨大な使い捨て式のペイロードフェアリングが人工衛星やISSの構成要素などのペイロードを大気から覆う殻となるだろう。SSMEも含めたこの打ち上げ機は、打ち上げ後には、まるまる全てが使い捨てにされることになっている。シャノンは、貨物だけの打ち上げと、乗員が打ち上げ脱出システム付きのオリオン宇宙船に乗り込んで宇宙飛行するミッションの両方について、このコンセプト案をプレゼンした。このロケットを用いた有人月飛行計画では2機同時打ち上げ方式を採用し、ロケットも基本的な構成を用意されるであろう。だが、しかし、このロケットは、アレスロケットの開発に掛かる費用よりもはるかに要求額が少ないとはいえ、現在のところ描かれているアレスIとアレスVを用いたミッションシナリオよりも打ち上げ可能な重量はより少ないものとなっている。
宇宙飛行士を打ち上げるために使われるアレスIロケットは、第1段目にSRBから派生した固体ロケットステージを使用する予定であった。シャトルのSRBは4セグメントのものを使っていたのに対し、こちらのアレスIの第1段目では5セグメントのものを使う予定であった。ちくわのような形をした固体燃料中心に開けられた空洞の断面形状は、より高速な燃焼ガスを生み出すために改良が施されていた。アレスIは、その上に、液体酸素と液体水素を推進薬とする新開発の第二段目を載せる予定であった。
SDLVのコンセプト案は、スペースシャトルが処女飛行するずっと以前には、既に計画が発表されていた。提案されたSDLVの設計案の中には、以下のものが含まれていた。
有翼型オービタから、無人型、かつ、使い捨て式の貨物ポッドに置き換える案(「背負い式(サイドマウント・スタイル)」SDLV)。
オービタを廃止し、上段ロケット及びペイロードを外部燃料タンク(Space Shuttle External Tank:以下ET)の直上に搭載する案(「直列式(インライン・スタイル)」SDLV)。
ETの「船尾」大型貨物コンテナを搭載し、バルク材料の取り扱い・打ち上げを可能にする案(「後部貨物搭載型(アフト・カーゴ・キャリア)SDLV」)
スペースシャトル固体燃料補助ロケット(スペースシャトル固体ロケットブースター、以下、単にSRBとする)を液体ロケットブースタに置き換える案。その中には、回収可能な有翼型「フライバック式」ブースタも含まれていた。
一本、または複数のSRBから、打ち上げ機を製作する案。殆どの場合、必ず、何かしらの上段ロケットをその上に使用するもの。
オービタの耐用年数が終わりに近づいたとき、翼を切り取ったオービタとETを永久に結合し、この組み合わせを宇宙ステーションとして打ち上げる案。
以下に上げたいくつかの案には特筆に値するものがあった。
2010年のNASAオーソライゼーションアクトは、アレスIとアレスVの両ロケットデザインを重量級打ち上げ機へと変更することを目論んでいた。その大型ロケットは「スペース・ローンチ・システム」と名付けられ、このロケットだけで乗員と貨物を両方打ち上げることを予定していた。計画の中では、時間が経つに従って、更に重量のある貨物を打ち上げられるように改良が施される予定である。計画初期段階における、コア機体の打ち上げ能力は、第二段目なしで、低軌道に70トンから100トンになる予定である。地球低軌道での活動を超えたミッション内容(フレキシブル・パス)に備えて、このような初期段階から大重量可能になっている。組み込まれたEDS上段ロケットを追加することで、スペースローンチシステムの全打ち上げ可能重量は、130トン以上になるであろう。SLSは2022年に初飛行を達成した。