19世纪初，英国人威廉·康格里夫（WilliamCongreve，1772—1828）采用新型火药制造出了一种实用的火箭，重14.5千克，箭长1.06米，直径0.1米，并且装了一根4.6米长的平衡杆，射程可达1800米。英国军队用这种火箭击败了拿破仑的军队。
康格里夫的火箭在性能上近乎达到了火药火箭的极限。
同时，人们也尝试着将火箭用于民用的场合。在19世纪，人们开始尝试用火箭发射渔叉捕鲸。19世纪后期，人们又将火箭用于发射绳索，从遇难的船只射向大陆，以进行自救。
1883年，俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基发表了现代火箭发展史上一篇重要的论文———《自由空间》，首次提出用火箭进行宇宙飞行的设想。他从理论上分析了火箭飞行的原理，还画出了宇宙飞船的草图。
后来他又提出了火箭结构特点与飞行速度之间的关系式，即著名的齐奥尔科夫斯基公式，奠定了火箭的理论基础。
齐奥尔科夫斯基也写过科学幻想小说，最有名的是1893年的《在月球上》和1896年的《在地球之外》。《在地球之外》描写一群科学家乘坐火箭飞船出大气层，进入环绕地球的轨道。后来，他们穿上宇宙飞行衣从飞船里出来，在太空中飘游。然后，飞船又飞向月球，其中的两个人乘一辆四轮车在月球表面着陆，考察一番之后又点燃火箭离去。
后来他们又继续驾驶飞船飞到了火星附近，并在一颗无名小行星上降落。许多年过去后，他们成功地返回了地球。
小说里所写的事，都一一如后来现实中发生的一样。
齐奥尔科夫斯基系统地研究了利用火箭进行航天飞行的各种问题，他提出了火箭质量比、多级火箭等概念，设计并画出了载人宇宙飞船的草图，较系统地建立起了航天学理论基础，因此被后人誉为“航天之父”。
差不多与齐奥尔科夫斯基同时代，美国也有一个火箭狂人，对火箭进行了狂热的研究，他就是罗伯特·戈达德。
齐奥尔科夫斯基主要从理论上研究火箭，而戈达德主要从实践上对火箭进行研制，因此，他被人尊称为现代火箭技术之父，或现代火箭技术奠基人。
戈达德主要依靠自己的力量，几十年如一日，不懈地研制火箭，终于在1926年3月16日，研制并成功发射了世界上第一枚液体火箭。这枚火箭长约3.4米，发射时重量为4.6千克，空重为2.6千克，其顶部是0.6米长的发动机，它的下方是两个串向推进剂箱，用两个长约1.5米的细管将液氧和汽油高压挤压到燃烧室中。火箭持续飞行了约2.5秒，最大高度为12.5米，飞行距离为56米。
到1935年，戈达德的火箭速度已超过声速，可以飞到约2千米的高度。戈达德的研究，为后人特别是德国人成功研制现代火箭提供了宝贵的经验。
大约从20世纪30年代初开始，德国人开始研制实用型的现代火箭。德国为了发展自己的军备，专门成立了一个研究小组去发展火箭，其中最有名的是冯·布劳恩（WernherVonBraun，1912—1977），他后来成为最负盛名的航天专家之一。
1942年8月16日，德国人成功试飞现代史上具有重要意义的第一枚真正的实用火箭，它就是A—4火箭，其外形是完美的流线型细长体，头部为锥形弹头，底部有稳定尾翼，总长14.03米，最大直径1.66米，底部最大宽度为3.56米，重976千克，起飞总重量约12.5吨。
这是火箭及航天史上具有重要意义的事件。负责领导研制小组的德国科学家多恩伯格在后来的庆祝会上发表了这样一番演讲：“我们利用火箭进入了太空，并且首次利用火箭为太空和地球上的两点架起了桥梁。这是宇宙航行新纪元的曙光。”
后来，德国将A—4火箭改装成为导弹，这就是人类历史上的第一枚导弹———V—2导弹。
战后，德国的火箭技术和专家被美国和苏联瓜分。不久之后，美国和苏联相继研制出自己的火箭，从中程、长程到洲际弹道火箭。
1947年10月18日，苏联以V—2导弹为蓝本设计制造的第一枚国产弹道导弹P—1实现了首次试射。1947年至1953年间，又相继研制出近程、中程、远程弹道导弹。
1957年8月3日，苏联研制出射程可达8000千米的P—7洲际导弹。
P—7导弹全长约29米，最大宽度10.3米。它由两级液体火箭组成，第一级由一个配置在中央的较长的芯级和4个配置在四周的较短的助推级火箭组成；第二级长28米，最大直径2.95米。两级火箭均采用煤油和液氧作推进剂。整个火箭的起飞推力为4762.8千牛，起飞质量达267吨。
1957年10月4日，苏联用改装自P—7洲际导弹的“卫星号”运载火箭将人类第一个人造地球卫星“斯普特尼克1号”（Sputnik1）发射升空。
这是人类航天史上一个具有里程碑意义的重大事件。
不久后的1958年1月31号，美国也用“朱诺1号”运载火箭成功地把“探险者1号”卫星送入了轨道。
与前苏联的情况相似，美国的运载火箭也都发展自其洲际弹道导弹。除了“朱诺1号”运载火箭，美国还发展出了“宇宙神”“大力神”等系列运载火箭，为美国的航天事业作出了巨大的贡献。
卫星上天，为人类最终冲出地球、飞向太空、登上月球，铺就了登天之路。
阿波罗神迹
与前苏联的辉煌相比，美国的起步显得更为艰难。美国探月初期发射了五颗“先驱者”探测器，几乎没有一个获得成功。失败的主要原因是，火箭没有足够的推力使之达到地球的逃逸速度并送到月球轨道，虽然“先驱者4号”勉强成功，但它飞越月球时距离月球尚有近6000千米之遥，因此它的探测仪器基本没有发挥作用。
美国于20世纪60年代至70年代初组织实施载人登月工程，被称为“阿波罗”计划。这是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。该工程始于1961年5月，结束于1972年12月，登月6次，历时约11年，耗资255亿美元。在该工程的高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。如此惊人的人力、物力投入是空前绝后的。下面就让我们来具体看一下这个浩大工程吧！
“阿波罗”登月计划的由来
1961年4月12日，苏联宇航员加加林首次进入太空。这一消息使美国举国震惊。当时的总统约翰·肯尼迪意识到这表明前苏联在航天技术上已领先美国一步，也就是说在科技竞赛中美国处于劣势了，他认为“这是继苏联第一颗人造地球卫星上天之后，对美国民族的又一次奇耻大辱”！为了迎接苏联的太空挑战，美国人决心不惜一切代价，重振昔日科技和军事领先的雄风。
肯尼迪提出在10年内将美国人送上月球，他说：“我相信国会会同意，必须在未来十年，将美国人送上月球，并保证其安全返回”，“整个国家的威望在此一举。”于是，美国航天局制订了著名的“阿波罗”登月计划。
阿波罗是古希腊神话传说中的太阳神，掌管诗歌和音乐，传说他是月神的同胞兄长，曾经用金箭杀死巨蟒，替母亲报仇雪恨。美国政府以这位能报仇雪恨的太阳神来命名登月计划，其心情可想而知。
两个月后，美国科学家为实施“阿波罗”登月计划拿出了4种方案，即“直接登月”“地球—轨道会合”“加油飞机”“月球表面会合”，但是，每种方案都存在着各种不易解决的问题。
正当美国科学家们和政府首脑犹豫不决时，一位名叫约翰·霍博尔特的太空署工程师提出了第5种方案———“月球轨道会合”方案：从地球上发射一支推力为750万磅（约340万千克）的“土星5号”火箭，将载有3个宇航员的“阿波罗”太空船推向月球。太空船绕着月球轨道运行，但不在月球降落，而是分离出一艘小的登月舱。2名宇航员随着登月舱依靠倒退火箭到达月球表面，第3名宇航员则留在太空船上。
他的两个同伴负责勘察月球表面，他则一路环绕月球飞行。勘察工作结束后，月球上的两位宇航员就引发登月舱上的火箭，重新和太空船会合。3名宇航员再共同乘坐太空船，引发火箭回到地球。这比前四种方案的可行性好很多。于是，科学家们决定采用“月球轨道会合”方案。
为了实现这一宏伟计划，美国国家航天局的科学家和工程师们，要设计制造一艘大小与火车头相近的宇宙飞船，也就是“阿波罗号”。为了发射这个飞船，还要制造一个具有强大推力的火箭与足球场差不多长的。此外，科学家们还要建一座大型的太空中心———月球港，它要拥有车间、试验室和办公室等配套设施。他们还在全世界建立了一系列跟踪站；为宇航员们建立了训练中心，在这个中心里，同时还建造了“登月模拟装置”。
飞船的强大推手：运载火箭“阿波罗号”飞船要使用具有强大推力的“土星号”运载火箭发射。
美国为载人登月的“阿波罗”工程研制了三种巨型运载火箭：“土星1号”
“土星1B号”和“土星5号”。“土星5号”是三级火箭，全长110.6米，起飞重量为3038吨，采用惯性制导系统，低轨道运载能力为118吨，逃逸轨道运载能力为47吨。火箭第一级长42米，直径10米，到尾段底部直径增大为13米，装有4个稳定尾翼，翼展约18米。第一级装有5台F—1发动机，以液氧和煤油为推进剂，总推力达33350千牛。第一级还有2个直径10米的用桁条和隔框加固的铝制推进剂贮箱。第二级长25米，直径10米，推进剂为液氧液氢，装有5台J—2发动机，真空总推力达5109千牛。第三级采用“土星1B号”火箭的第二级，仪器舱也与“土星1B号”的相同。
“阿波罗号”飞船
“阿波罗号”飞船由指挥舱、服务舱和登月舱3个部分组成。指挥舱指挥舱是宇航员在飞行中生活和工作的座舱，也是全飞船的控制中心。“阿波罗号”飞船的指挥舱为圆锥形，高3.2米，重约6吨。分前舱、宇航员舱和后舱3部分。前舱放置着陆部件、回收设备和姿态控制发动机等。宇航员舱是密封舱，存有宇航员生活14天需要的必需品和救生设备。后舱装有10台姿态控制发动机、各种仪器和贮箱等。
服务舱：服务舱前端与指挥舱对接，后端有推进系统主发动机喷管。舱体为圆筒形，高6.7米，直径4米，重25吨左右。主发动机的作用是轨道转移和变轨机动。姿态控制系统由16台火箭发动机组成，在飞船与第三级火箭分离、登月舱与指挥舱对接和指挥舱与服务舱分离等过程中也有重要作用。
登月舱：登月舱由下降级和上升级两部分组成，地面起飞时重14.7吨，宽4.3米，最大高度约7米。
上升级是登月舱主体，由宇航员座舱、返回发动机、推进剂贮箱、仪器舱和控制系统组成。座舱可以容纳2名宇航员（但无座椅），有导航、控制、通信、生命保障和电源等设备。宇航员完成月面活动后可驾驶上升级返回环月轨道与指挥舱会合。下降级由着陆发动机、4条着陆腿和4个仪器舱组成。
铺垫：试验飞行
美国在1966—1968年制造了6艘“阿波罗”飞船，进行了6次不载人飞行试验，在近地轨道上鉴定飞船的指挥舱、服务舱和登月舱，考验登月舱的动力装置。1968—1969年，发射了“阿波罗”7—9号飞船，进行载人飞行试验，主要目的是作环绕地球、月球飞行和登月舱脱离环月轨道的降落模拟试验、轨道机动飞行和模拟会合、模拟登月舱与指挥舱的分离和对接等，以检验飞船的可靠性。1969年5月18日，美国发射了“阿波罗10号”飞船，演练了登月的全过程，绕月飞行了31圈，两名宇航员乘登月舱下降到离月球表面15.2千米处。
鹰起鹰落
1969年7月16日，“阿波罗11号”载人飞船载着3名航天员，史无前例地启程飞往月球，开始执行人类首次对月球的冒险探测行动。飞行了约38万千米的距离，“阿波罗11号”终于在5天后抵达月球轨道。人类的两位使者，航天员阿姆斯特朗及其同伴奥尔德林要驾驶登月舱进行登月下降。另一名航天员则驾驶指挥舱继续绕月球轨道飞行，与登月舱的同事保持通信联系，一旦登月活动发生意外或危险，负责救援，同时进行科学考察。最后，登月舱在月球的静海着陆。那么，航天员们是如何登月的？登月以后又进行了什么活动？他们是如何返回地球的？让我们一起看看吧。
发射与登月
“阿波罗11号”飞船的发射现场吸引了超过一百万的人群，全世界观看发射现场直播的观众达六亿人，创造了历史纪录。时任美国总统理查德·尼克松也在白宫椭圆形办公室里观看了现场直播。
装载着“阿波罗11号”的“土星5号”火箭于美国当地时间1969年7月16日9时32分在肯尼迪航天中心发射升空，于12分钟后进人地球轨道。环绕地球一圈半后，第三级子火箭点火，航天器开始向着月球而航行。30分钟后，指令/服务舱从“土星5号”火箭分离，与转向后同登月转接器中的登月舱连接。
发射三天后，也就是7月19日“阿波罗11号”经过月球背面，并很快点燃主火箭进入月球轨道。在绕月的过程中，三名宇航员在空中辨认出了计划中的登月点。
宁静海南部是“阿波罗11号”的登陆点。之所以选择这个登陆点是因为它比较平整，在降落和舱外活动时不会有太多困难。登陆之后，阿姆斯特朗将登陆点称为“静海基地”。
7月20日，当飞船在月球背面时，“鹰号”登月舱从“哥伦比亚号”指挥舱中分离。柯林斯独自一人留在“哥伦比亚”指挥舱上，他的任务是留在指令舱中并绕月环行，在后续的24个小时中监测控制中心与“鹰号”登月舱之间的通讯并祈祷登月一切顺利。如果“鹰号”登月舱发生了意外，不能够从月面起飞的话（这种可能性极大），柯林斯就只能独自一人返回地球。
阿姆斯特朗和奥尔德林很快启动了登月舱的推进器并开始下降。他们很快意识到它“飞过头”了：在他们向月面降落时，表明计算机过载的警报器响起。登月舱在下降弹道中多飞了4秒，也就是说登月点会离计划点若干千米远。
导航计算机出现了若干次异常程序警报。