Основу ракетно-космических технологий составляет закон всемирного тяготения, получение инновационных материалов, важнейшие законы классической механики, а также иные достижения в сфере современного естествознания.
Ракетно-космические технологии охватили широкий круг проблем. Основные из них следующие:
Ещё в прошлом веке стало уделяться значительное внимание разработкам ракетно-космическим технологий. С разработкой ракетно-космических систем и технологий связана деятельность большого количества специалистов. В последние годы осуществляется активное международное сотрудничество в этом направлении.
Огромное значение в формировании и развитии различных направлений ракетно-космических технологий имели работы таких отечественных учёных, как К. Э. Циолковский, С. П. Королёв, И. В. Мещёрский, Н. Е. Жуковский.
В первой половине двадцатого века активно развивались разработки ракет различных модификаций. В этот же период был произведён их запуск. Российские учёные С. П. Королёв, Б. В. Раушенбах, В. Ф. Уткин, Н. А. Пилюгин, В. П. Глушко внесли огромный вклад в разработки ракетно-космических технологий. Под руководством известного немецкого учёного В. фон Брауна были созданы ракеты – носители серии «Сатурн». 4 октября 1957 г. В СССР первый в мире искусственный спутник Земли был выведен на орбиту. Эта дата считается отправной точкой старта космической эры. Уже через несколько лет, 12 апреля 1961 года советский космонавт Юрий Алексеевич Гагарин осуществил полёт в космос на космическом корабле «Восток» впервые за всю историю человечества.
Через восемь лет после данного события произошло ещё одно знаменательное явление в истории освоения космоса: 20 июля 1969 года американский пилотируемый корабль «Аполлон-11» совершил первую в истории посадку на Луну. Космонавт из США Н. Армстронг первым в истории прибыл на Луну. Совместно с ещё одним космонавтом Э. Олдрином они пробыли на Луне в течение 21 часа 36 мин.
Одним из важнейших направлений развития актуальных ракетно-космических технологий является разработка многоразового космического корабля, который не будет потреблять большое количество топливных ресурсов для ускорения двигателя. Данный космический корабль сможет совершать полёты на высоте, превышающей 100 километров. ОН сможет доставлять космонавтов и оборудование на орбитальные станции. Он также может быть использован для перевозки пассажиров на дальние расстояния, что в несколько раз сократит время полёта.
С целью запуска современных космических аппаратов используются ракеты-носители большой мощности. При этом сжигается значительное количество топливных ресурсов при крайне высоких давлениях температурах, в результате чего возникают нарушения теплового баланса окружающей среды, образуются оксиды азота, которые участвуют в образовании кислотных остатков
Для проведения исследований в космическом пространстве необходимы весьма значительные затраты финансовых средств и оборудования. При этом многие квалифицированные работники отвлекаются от решения задач, которые гораздо боле важны для развития человеческой цивилизации задач. При этом возникают разные подходы к оценке целесообразности космических исследований. Согласно убеждению немецкого физика Макса Борна, проведение космических исследований одновременно является триумфом развития человечества и его безрассудством. Эту точку зрения поддерживают и другие известные учёные. Также мнение Макса Борна находит согласие у общественности, которую нельзя исключать при планировании исследований в космосе. Таким образом, в настоящее время целесообразным является проведение тех космических исследований, которые могут принести пользу для человечества.
К настоящему времени в космическом пространстве побывало около четырёхсот космонавтов. На орбиту было выведено множество искусственных спутников Земли. Также на орбиту были выведены автоматические межпланетные станции, целью которых является исследование Марса, Венеры, Солнца и Луны.
Уже в наши дни осуществляет свою деятельность международная космическая станция, в условиях которой проводят свои работы космонавты из разных государств, в том числе из России и США. Это свидетельствует о том, что решение космических задач вышло за рамки одной страны и стало вопросом сотрудничества на международном уровне. Космические информационные системы могут решить важнейшие задачи международной и межрегиональной связи. Помимо этого, они предоставляют возможность решать проблемы спутниковой метеорологии, разведки ценных ископаемых, космического почвоведения, разработки технологии производства материалов в условиях космоса, спутниковой навигации и множества других задач.