三液推進系
三液推進系は3種類の推進剤を使用する液体燃料ロケットエンジンである。二液推進系や一液推進系が一般的だが近年、単段軌道投入を実現する有力候補に挙がっているが、現時点においては概念を実証する試験段階である。
三液推進系には二系統の異なる原理に基づく潮流がある。一つは3種類の分離された推進剤を同時に混合する事によって推力を得るロケットエンジンである。例としてリチウム、水素とフッ素を同時に燃焼する事によって比推力546秒が得られる。これは現時点において化学推進として到達し得る最大値である。もう一方の三液推進系は酸化剤が一種類で燃料が二種類で飛行中に切り替える形式である。この方法はケロシンのような高推力で密度の高い燃料を初期の段階で使用し、液体水素のように軽量の高比推力燃料を後の段階で使用するものである。その結果単一のエンジンでありながら多段式ロケットのいくつかの利点を享受出来る。
液体水素は最も高比推力を得られるロケット燃料だが同時に密度が低く、極低温で搭載する為には大型の構造体を必要とする。これらの構造体の重量は大きい為に燃料自体の重量はある程度軽量だが相殺しておりその結果大気圏内において空気抵抗が大きい。 一方、ケロシンは低比推力だが高密度なので構造体を小型、軽量化できるので空気抵抗を減らせる。さらにケロシンを基にしたエンジンは離床時に重要な高推力を生み出すので重力抵抗が減る。それぞれの推進剤に他の種類の推進剤よりも適した高度域がある。
従来のロケットの設計では段によって適した推進剤が使用されていた。一例としてサターンVでは1段目には比推力は小さいが高推力を生み出すRP-1(ケロシン)を燃料として使用しており、上段は高比推力の得られる液体水素を使用していた。