多级火箭是由单级火箭组合而成的，每一级是一个独立的火箭系统。火箭在飞行中，随着燃料的消耗，将一级一级地加速，同时又会一级一级地把燃料消耗完。待某级燃料燃尽时，火箭就脱去该级外壳，这样就可以减轻在继续飞行途中的重量……经过一级一级脱落，火箭速度越来越快，这样就能够逐渐冲出地球的大气层，到达太空中。现在发射的宇宙飞船、人造卫星和航天飞机，就是用多级火箭带到空中去的。
20世纪50年代，科罗廖夫负责进行苏联的洲际弹道导弹发射试验。在发射前的规划设计时，他遇到了一个大难题：单级火箭的推动力太小，无法实现远程导弹的飞行。于是，他登门拜访了“宇航之父”齐奥尔科夫斯基，向他请教这个问题。听完科罗廖夫的问题，齐奥尔科夫斯基陷入了沉思：单级火箭推力太小，那么双级、多级火箭呢？“双级、多级火箭？”科罗廖夫觉得不可思议。“对！就像火车一样，一列火车可以有10节车厢，也可以有15节车厢，主要看坐火车的人数有多少。这火箭，是不是也可以来个像列车一样的设计呢？”齐奥尔科夫斯基说。科罗廖夫顿时豁然开朗，他根据齐奥尔科夫斯基的“火箭列车”设想，开始设计具有超大推力的运载火箭。
终于，导弹试验开始了。在哈萨克大草原的卫星发射基地上，矗立着一枚巨大的两级火箭。发射的时刻终于到来了，科罗廖夫缓缓稳步向前，亲手点燃了导火线，然后迅速撤入掩蔽部。四周一片寂静，唯有导火线“哧哧”燃烧的声音，人们紧张得连大气也不敢喘。5、4、3、2、1！“轰”的一声巨响，在耀如白昼的火光中，火箭冲天而起。多级运载火箭发射成功了！
