De meeste raketten verbranden hun brandstof door zuurstof uit de lucht te halen. Raketten halen hun zuurstof echter uit een oxidatiemiddel, dat naast de brandstof wordt meegevoerd. Daarom kunnen raketten hoog in de atmosfeer en in de ruimte vliegen want in de ruimte is er geen zuurstof.
Bij raketten met vaste brandstof vormen de brandstof en het oxidatiemiddel (dat dus de zuurstof levert) samen een stuwstof die in het raketlichaam wordt samengeperst. Als de stuwstof eenmaal ontstoken is, brandt ze volledig op. Bij raketten met vloeibare zuurstof zijn brandstof en oxidatiemiddel van elkaar gescheiden. Ze worden uit opslagtanks in de raketmotor gepompt.
Schema van de werking van een raketmotor:
Raketten met vloeibare brandstof
Cryogene raketmotoren werken op vloeibare zuurstof (bij -147°C) plus vloeibare waterstof (bij -251°C) of Kerosine. De tanks zijn goed geïsoleerd om de brandstof op een lage temperatuur te houden en worden meestal net voor de lancering gevuld. Andere vloeistoffen, zoals UDMH (asymmetrisch dimethylhydrazine) en stikstoftetroxyde, kunnen lange tijd in de brandstoftanks van de raket opgeslagen worden. De brandstof wordt door turbopompen in de verbrandingskamer gespoten. Een deel daarvan circuleert als koelmiddel rond de verbrandingskamer en de straalpijp. Zo wordt de temperatuur van de wand van de verbrandingskamer op 600°C gehouden. De verbrandingstemperatuur zelf loopt op tot 3300°C. Door de straalraket te draaien kan men de raket van richting doen veranderen.
Raketten met vaste stuwstof
Raketten met vaste stuwstof kunnen onmiddellijk afgevuurd worden en worden veelal gebruikt bij kernraketten. Verder worden ze ook gebruikt als aanjaagraketten bij een lancering van een ruimtetuig. De aanjaagraketten van de Space Shuttle gebruiken aluminiumperchloraat als oxidatiemiddel en aluminiumpoeder als brandstof. IJzeroxide wordt gebruikt als katalysator om de verbranding te controleren en de stoffen worden bij elkaar gehouden door een plastic bindmiddel, dat ook als brandstof dienst doet. De stuwvoorraden zijn zo samengesteld dat ze minder stuwkracht opwekken naarmate de vlucht vordert. Wanneer de aanjaagraketten na 127 seconden zijn opgebrand, worden ze via een explosief systeem van de hoofdtank losgekoppeld en worden de scheidingsmotoren ontstoken om de raket van de orbiter weg te stoten. De raketten keren dan terug in een ballistische baan naar de aarde. De daling wordt afgeremd door drie parachutes. Op ongeveer 250km van de lanceringplaats plonzen de raketten ten slotte in de oceaan.
Om de positie van ruimtetuigen en satellieten in de ruimte bij te sturen gebruikt men kleine raketmotoren die op een stuwstof van vloeibare brandstof en een oxidatiemiddel werken. Men gebruikt echter ook de zogenaamde monostuwstoffen: dit zijn stuwstoffen die alleen uit een vloeibare brandstof bestaan, zoals hydrazine en waterstofperoxyde. Die worden via een katalysator ontbonden en produceren een warme gasstroom. De beperkte brandstoftanks van deze stuurraketten beperken ook de werkzame levensduur van satellieten die in een lage baan vliegen. De ruimtebrommer van de Space Shuttle wordt met gas voortgestuwd. Twee tanks met stikstof zorgen voor stuwstralen. Om een manoeuvre uit te voeren kan de astronaut groepen stuwstralen met de handgrepen bedienen.
