ツィオルコフスキーの公式
「全てのロケットはこの式に従う」という説明を見掛けることもあるが、前述の例にもあるように、重力の影響(いわゆる「重力損失」)や空気による抗力(空気抵抗)といったものは含んでいないので、たとえば、実際の打ち上げでは特に重要な第1段のエンジンをこの公式だけで評価するのは誤りである。
例1と同じく、LE-7Aエンジン(比推力 440 s)を用いたロケットを考える。打ち上げ時質量 100 t、ペイロード含む構造質量 20 t(質量比5)の1段式ロケットの速度増分は、
Δ V = I s p g ln  m 0 m T = 6.94 k m s − 1 {\displaystyle \Delta V=I_{\mathrm {sp} }\,g\,\ln {\frac {m_{0}}{m_{T}}}=6.94~\mathrm {km~s^{-1}} }
となり、約 6.9 km/s の速度を得る。
次に、第1段、第2段ともに打ち上げ時質量 50 t、ペイロード含む構造質量 10 t(各段の質量比5は上の1段式ロケットと変わらない)で、ロケット全体の打ち上げ時質量が 100 t である2段式ロケットを考える。ツィオルコフスキーの公式の導出と同じ考え方でこの2段式ロケットの速度増分を求めると、
Δ V = I s p 1 g ln  m 01 m T 1 + I s p 2 g ln  m 02 m T 2 = 9.14 k m s − 1 {\displaystyle \Delta V=I_{\mathrm {sp1} }\,g\,\ln {\frac {m_{01}}{m_{T1}}}+I_{\mathrm {sp2} }\,g\,\ln {\frac {m_{02}}{m_{T2}}}=9.14~\mathrm {km~s^{-1}} }
となり、約 9.1 km/s という、1段式ロケットと同じ質量比のロケットでありながらも1段式ロケットよりもはるかに大きな速度を得る。この利点のため、2018年現在すべての衛星打ち上げ機は多段式ロケットである。