爱华网我国航天运载技术的发展起步于上世纪50年代，先后成功研制了长征一号、长征二号、长征三号、长征四号等15个型号的运载火箭，实现了从常温推进剂到低温推进剂、从串联到捆绑、从一箭单星到一箭多星、从发射卫星到发射载人飞船的跨越式发展，组成了相对完备的运载火箭型谱，近地轨道(LEO)运载能力达到8500kg，太阳同步轨道(SSO)运载能力达到6100kg，地球同步转移轨道(GTO)运载能力达到5500kg，基本能够满足不同用户的需求。我国长征运载火箭仍属于"家族式"系列，每个运载型号的发展都源于特定的需求，型号技术状态差别较大，也还存在运载能力重叠的现象，还不是真正意义上的"系列化"运载火箭；尽管通过大量的可靠性增长工作不断提高飞行成功率，长征运载火箭的设计可靠性仍然偏低；在役的长征火箭运载能力相对于国外的新型运载火箭有较大的差距，对于大型和重型有效载荷的发射要求已难以通过进一步挖潜来满足，一定程度上抑制了有效载荷的进一步发展；同时，长征火箭在满足小卫星发射方面还存在空白。作为世界航天大国之一，中国一直是国际商用卫星市场的重要力量，但从1996年起，中国就基本上从国际商用卫星的发射市场上出局了，因为中国的发射设施在很多条件上都不再适应商用卫星发射。
中国现有的长征系列运载火箭，低轨运载能力为12吨，静止轨道运载能力为5.2吨，而目前国际上一般的地球静止轨道商用卫星都重达8吨到20吨。而且,中国要发射自己的空间站，实施绕月飞行,无人乃至载人登月，现有的运载能力都远远不能满足需要。
我国正在研制的新一代长征五号运载火箭主要用于满足载人航天后续工程、月球探测后续工程等大型有效载荷的发射需求，是按照“高可靠、低成本、无毒无污染、适应性强、安全性好”的原则和模块化思想研制的新一代大型运载火箭，是遵循“一个系列、两种发动机、三个模块”的总体思路，贯彻“通用化、组合化、系列化”的设计思想，通过模块化组合方式，可以形成包括5米直径大型运载火箭、3.35米直径中型运载火箭和小型运载火箭在内的火箭系列，其近地轨道运载能力最大达到25吨、地球同步转移轨道运载能力最大达到14吨。
研制中的“长征5号”运载火箭结构示意图，长征-5火箭高59.5米，起飞重量为643吨，起飞推力为833.8吨。但不到中国将用于登月的超大型火箭的一半。长征5号火箭将由一个直径5米的芯级火箭，外加四个直径3.35米的助推火箭作为动力，这个直径指标从外观上看明显比芯级直径3.35m、助推器直径2.25m的长征2F火箭大很多。
据中国国家航天局局长栾恩杰说，这一新型火箭的发展目标是具有低轨运载能力25吨，静止轨道运载能力14吨，是长征2F火箭8吨运载能力的3倍，与欧洲航天局的“阿里亚娜”5号、俄罗斯的“质子”M号火箭属于同一量级。
中国的新型火箭,将使用新型燃料,所以燃料泄漏不会像长征系列的其他火箭一样造成污染。
该运载火箭已命名为CZ-5。20世纪90年代开始，各航天大国在不断改进现有火箭的同时大力研制新一代运载火箭。早在1986年，我国就提出了要设计、生产新一代运载火箭，但直到2006年中央专委才正式立项，2007年科工委正式批准启动生产。研制一个新火箭一般需6年左右，但我国2006年批准立项的新一代运载火箭"长征五号"由于起点较高，加上我国工业基础比较薄弱，建新型火箭需要配套建设一批基础设施，2010年首件5米直径贮箱产品下线，标志着中国运载火箭制造技术的重大突破；首次将三维结构协同设计技术全面地应用于长征五号的研制工作，构建了第一个工程化的三维数字火箭，实现了运载火箭研制手段的重大突破，120吨液氧煤油发动机和50吨氢氧发动机研制取得重大进展；全箭模态试验等大型试验准备工作正全面展开，研制工作进展平稳、有序推进。新建设的天津新一代大型运载火箭产业化基地已初具规模、初见成效；新建设的海南发射场，将从根本上解决长期困扰中国的航区和落区安全问题，内地的发射场都地处偏远山区或荒漠，火箭的运输只能靠铁路，需要穿越许多隧道，中国现有的3.2米直径火箭勉强可以通过隧道，如果是运载能力达到15吨以上的火箭的话，直径要5米以上，这就不可能用铁路运输。发射基地选在海南，火箭可以通过水陆运输，火箭的大小就不再成问题。
其次，海南是中国纬度最低的省份，只有19度，相对纬度27度的西昌基地来说，距离赤道要近很多，火箭进入静止轨道就更容易，有效载荷就更多。运载火箭专家龙乐豪院士说，从海南基地发射火箭，有效载荷将比西昌提高7.4%，比酒泉提高18.5%。而目前国际上1千克有效载荷的价格是2万美元，即便是使用中国现有的运载火箭，有效载荷也可以提高300多千克，就相当于600多万美元。
此外，进入太空的卫星，其运行轨道和地球静止轨道有一定的夹角，必须把这个夹角校正到0度，从海南发射这个夹角为19度，从西昌发射夹角为27度，因为卫星在进入轨道后已经和火箭脱离，这就必须用卫星上携带的燃料来校正夹角，仅仅在校正夹角上节省的燃料就可以让卫星多运行3年。国际上现在一个转发器一年的租金是150万美元，一个5吨的卫星，48个转发器的话，多运行3年，租金可以增收2亿多美元。海南文昌发射场预计将于2013年建成，这个计划中最先进的航天发射场建成后将向公众完全开放。这是西昌卫星发射中心党委书记孙保卫在接受记者专访时透露的。海南发射场建成后，中国将形成沿海和内陆结合、高纬度和低纬度结合的新发射场布局，对于完善和提高中国航天发射能力具有里程碑意义。该发射场于2009年9月14日破土动工，目前工程进展顺利。
因此，估计至少到2015年我国新一代运载火箭能实现首飞。在利用CZ－5火箭的发动机和箭体直径等技术条件的基础上，发展起飞重量约1500吨级的超大型运载火箭，采用轨道交会对接的方式，是我国在2025年前后实现载人登月的基础的方案。根据登月规模的需求，后续也可考虑发展起飞重量3000吨级的重型运载火箭完成建立月球基地等大规模的载人登月任务，并进一步提高我国进入空间的能力。
长征-5号重型运载火箭和发射“神舟”飞船的长征-2F火箭模型。两者相比，长征-5号近地轨道的运载能力能从长征-2F的10吨提高到25吨，地球同步转移轨道的运载能力从5.5吨提高到14吨。
中国长征-5号火箭在能力上与美国和俄罗斯的火箭技术还有不小的距离。图为美国60年代研制的装载着阿波罗11号的土星5号火箭于当地时间1969年7月16日9时32分在肯尼迪航天中心发射升空，全世界观看发射现场直播的观众人数达到了创记录的六亿人，这一纪录直到2008年才被北京奥运会的开幕式所打破（10亿人）。起飞质量3038吨，具备将118吨载荷送入近地轨道、47吨载荷送入月球轨道的能力，土星5号运载火箭主要的承包商包括波音、北美航空、道格拉斯公司(后两家现均已被波音兼并)以及IBM，这件作品属于人类工业史上空前的杰作。土星5号火箭是迄今为止人类在技术和工业领域的最高成就之一，是“美国航天人奋起迎接挑战和万众一心夺取胜利的一面旗帜”。相比之下，中国发射神舟飞船的长征二号F型火箭起飞质量479.7吨，近地轨道运载能力7.6吨。为达成载人登月的目标，必须发展起飞总重达1500吨以上的巨型火箭。
目前有三枚剩余土星5火箭分别在亚拉巴马州亨茨维尔的美国太空及火箭中心，佛罗里达州肯尼迪航天中心和得克萨斯州约翰逊航天中心陈列并对公众展出，土星5号火箭的全部技术资料均为NASA精心收藏。美国历史上最大的运载火箭“土星五号”，专门用于载人登月，此后再也没有其他火箭在吨位上超越它。下图为土星五号（左5——载人登月状态，左7——发射天空实验室状态）、苏联未研制成功的N-1火箭（左6），与航天飞机（右1）及其他运载火箭的对比图。
前苏联1960年代准备用于载人登月的N-1运载火箭吨位达到2700吨，但多次试验都遭到失败，最终未能实现载人登月。
目前欧洲最大的“阿丽亚娜5号”运载火箭起飞重量为770吨，与美苏的巨型登月火箭仍有较大差距。中国长征-5号重型运载火箭技术水准将与之相当。
前苏联用于运送“暴风雪”航天飞机的“能源”号运载火箭，起飞重量达2400吨，但目前和“暴风雪”号一起都已退出历史。
中国用于发射“神舟”系列飞船的“长征2号F”型运载火箭，起飞重量为460吨。
印度的GSLV运载火箭，起飞重量 约400吨。
俄罗斯目前用于发射“联盟”飞船的“联盟号”运载火箭，起飞重量在310吨左右
罗斯目前现役最大的运载火箭“质子号”，起飞重量达690吨左右。
阿波罗11号任务团队。左起：阿姆斯特朗、科林斯、奥尔德林。1969年7月20日，阿姆斯特朗与奥尔德林成为了首次踏上月球的人类。阿波罗11号的成功实现了美国总统约翰·肯尼迪在1961年5月25日的演说中声称美国会在1970年以前“把一个宇航员送到月球上并把他安全带回来”的目标。阿波罗计划一直延续到1970年代早期。阿波罗登月使用了月球轨道分离-集合的方案：进入月球轨道之后，载有2名宇航员的登月舱与指令-服务舱分离，并降落在月球表面；1名宇航员和指令-服务舱留在月球轨道。登月完成之后，登月舱的上升级重新起飞，与指令/服务在月球轨道集合，并返回地球。由于此方案使得航天器质量减轻，一次任务只需要一次单独的火箭发射，途中只需进行几次对接和分离即可。总共耗资约240亿美元（70年代美元币值，折合今天约2000亿美元）。1972年12月11日至15日阿波罗17号在月面上执行了人类第六次也是迄今为止最后一次成功登月的太空任务。为阿波罗计划画上了句号。这是停留时间最久的一次任务，登月舱在月表停留长达74小时59分钟40秒，宇航员3次舱外活动时间总计22小时3分钟57秒，驾驶月球车行驶了34千米的距离。
阿波罗飞船由指令-服务舱以及登月舱组成。指令-服务舱的指令舱部分呈锥形，用于搭载宇航员从地面一直到月球轨道，并是唯一在任务完成时返回地球的部分。服务舱（中国习惯称推进舱）中安置推动系统（燃料、氧气罐、机动喷口）以及各种设备。在返回大气层前，服务舱被丢弃。指令-服务舱由北美航空公司总承包制造，总重约30吨。
装载着阿波罗11号的土星5号火箭于当地时间1969年7月16日9时32分在肯尼迪航天中心发射升空。为了实现这一时刻，1966年，美国国家航空航天局的年度政府拨款高达45亿美元，约为当时美国国民生产总值（GDP）的0.5%。同年，国防部的政府拨款为635亿美元。阿波罗11号登月的准确时间是1969年7月20日下午4时17分43秒（休斯顿时间）。1969年7月21日凌晨2点56分（国际标准时间），阿姆斯特朗的左脚踏上了月球，并说：这是一个人的一小步，却是人类的一大步。（That's one small step for man, one giant leapfor mankind.）
在阿波罗11号任务的电视直播中，柯林斯说：“...没有为这个计划流血、流汗、流泪的人们，这一切都不会成为现实...虽然你们现在看到的只有我们三个，但在幕后有成千上万的人为计划作出了贡献，我想对他们说：‘十分感谢’”。
奥尔德林说：“...这不仅仅只是三个人去月球完成一次任务，也不仅仅是一个政府和产业团队的努力，也不仅仅是一个国家的努力。我们感觉这象征了人类对未知世界探索的求知欲...”。
阿姆斯特朗总结道：“这次飞行的责任是历史付与的、是科学先驱们付与的责任、是美国人民的意志付与的、是四个部门和他们的委员会付与的、是制造了火星火箭、哥伦比亚号、鹰号和舱外活动单元，包括宇航服和背包，也就是我们在月球上的小飞船，是制造了他们的公司与产业团队付与的。我们感谢建造、设计、实验了飞船并为之付出努力并发挥才智的所有美国人，今晚，我们特别感激他们。”
从60年代初期开始，“太空竞赛”的胜利“标准”被定义为率先登月。所以，从某种意义上讲，阿波罗11号的成功标志着美国在太空竞赛中的胜利。尼尔·阿姆斯特朗与巴兹·奥尔德林两人在月球表面活动了两个半小时，采集了22千克的月表岩石标本。
1960年11月，竞选时承诺要使美国在太空探索和导弹防御上全面超过苏联的约翰·肯尼迪当选总统。1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林成为了首次进入太空的人类，加深了美国对在太空竞赛中落后的恐惧。1961年5月25日，肯尼迪在参议两院特别会议中宣布支持阿波罗计划：“……我相信这个民族能够齐聚一心全力以赴达成这个目标，即在1970年以前，人类将乘坐宇宙飞船登陆月球并且安全返回。没有任何一个太空项目能够超越它对人类的影响，超越它对宇宙远程空间探索的重大作用，也没有一个太空项目开发如此困难而且花费如此昂贵……”
60年代初期，苏联在太空竞赛遥遥领先于美国。1957年苏联发射了第一颗人造卫星1号，1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林成为第一个进入太空的人类。
肯尼迪发表这段演讲前一个月，美国刚刚将第一个宇航员送入太空，还没有进入真正的地球轨道。这种不利局面使舆论一致认为登月计划极不乐观。但美国有雄厚的经济实力、先进的工业技术，以及冯·布劳恩为首的科学家团队。
冯·布劳恩（1912－1977），德裔火箭专家，二十世纪航天事业的先驱之一，曾是著名的V1和V2火箭的总设计师。纳粹德国战败后，美国将他和他的设计小组带到美国。移居美国后任美国国家航空航天局的空间研究开发项目的主设计师，主持设计了巨型运载火箭土星5号（Saturn——罗马神话体系中的农神、土星；现在其继任火箭被命名为Ares——希腊神话体系中的战神，再回头审视美国航天器多用神祗命名的现实，其命名原意应是农神-5号）。
土星5号第一级使用5台洛克达因公司(北美航空创建，后被波音收购，现归属普惠公司)研制的F-1液氧煤油发动机。F-1液氧煤油发动机单台推力约700吨，5台捆绑起飞能提供约3500吨推力，是迄今推力最大的单喷嘴火箭发动机。中国未来的长征-5号火箭使用120吨的液氧煤油发动机。1967年至1973年期间NASA共发射了13艘土星5号火箭，从来没有过损失有效载荷的事故发生。从1964年至1973年，土星5号的总拨款高达65亿美元，若平摊到13枚火箭身上，每枚火箭成本高达5亿美元（若折合今天币值，应约为40亿美元）。每次发射，相当于将一艘护卫舰射上天，相当于每次烧掉一艘核动力航空母舰。价格极为昂贵是此后土星5号不再制造使用的原因
中国的运载火箭在世界的地位，可以用五、四、三、二、一来说明。我们是世界上第五个用自制的火箭发射地球低轨道卫星和高轨道卫星的国家；我们国家是世界上第四个发射月球探测器，具有第四大地球同步转移轨道运载能力的国家；世界上第三个掌握低温推进器，高温推进器载人航天技术的国家；世界上第二个掌握低温氢氧发动机在空中二次启动的国家；世界上第一个具有完整运载系列的发展中国家。归纳起来讲，整体上我们的火箭技术接近世界先进水平。”
