1. Прямое выведение— самый простой способ. Двигатели всех ступеней работают один за другим, так что в конце полета ракета достигает необходимой скорости (первой космической). Двигательные установки работают максимум несколько минут, поэтому таким способом ракета с жидкостным ракетным двигателем может вывести ИСЗ на высоту 200–300 км, с ракетным двигателем твердого топлива — на 150–200 км.
2. Выведение с промежуточным участком. После выключения двигательной установки последней ступени ракета какое-то время летит по баллистической траектории (как свободно брошенное тело), а потом двигательная установка последней ступени еще раз включается, и разгоняет, соответственно, до требуемой орбитальной скорости полета. С такими ухищрениями можно закинуть на орбиту высотой ~2000 км. Так выводит, например, «Космос-3М».
3. Для более высоких орбит применяется выведение с промежуточной орбитой. Суть способа в том, чтобы к концу активного участка траектории достигнуть скорости большей, чем первая космическая. И тогда ракета начинает двигаться по эллиптической траектории. Это и есть промежуточная орбита. В какой-то момент ракета получает еще один импульс, чтобы остаться на орбите требуемой высоты. Разновидностью этого способа может быть выведение с несколькими промежуточными орбитами.
Эффекты, возникающие при запусках ракет, весьма многообразны. Наиболее привычным для нас (поскольку его можно видеть в телерепортажах с места старта) является факел ракетного двигателя. Он представляет собой поток продуктов сгорания ракетного топлива, вылетающих из сопла со скоростью 2–4 км/с при температуре до 3000 градусов Цельсия. Поскольку при разлете продуктов сгорания происходит резкое их охлаждение, то интенсивно излучающая часть факела не очень велика — от нескольких кв. м. до нескольких десятков кв. м. Освещенность от факела на расстоянии 10 км достигает 1 люкса, что в несколько раз больше освещенности от полной луны. Такой источник света виден ночью или в сумерках на расстоянии до нескольких сотен км. При размере факела в 50 м его угловой размер с расстояния в 200 км составит около 1', то есть факел будет выглядеть как «яркая звездочка с хвостиком». При других условиях наблюдения и других характеристиках факела угловые размеры могут колебаться в довольно значительных пределах. От других тел факел легко отличить по уже упомянутому "хвостику" (т. е. самая светящаяся часть находится впереди) и траектории: близ места старта факел поднимается вверх, потом (если запуск производится с выводом какого-то тела в околоземное пространство) перемещается в восточном направлении.
Скорость полета ракеты и сопровождающего ее факела нарастает по мере удаления от места старта, достигая 7,8 км/с (это позволяет отличать его от метеоров: минимальная скорость полета метеора 11 км/с, причем большинство из них имеют гораздо большую скорость — до 70 км/с).
При работе ракетного двигателя скорость потока вылетающих из сопла продуктов сгорания (в газовой фазе) достигает 3–4 км/сек. Не встречая сопротивления разреженного воздуха верхних слоев атмосферы, выхлопная струя расширяется с образованием аэрозолей. На переходных режимах работы (включение/выключение) топливо полностью не сгорает также образуя аэрозоли. Вслед за выключением двигателя на активном участке траектории происходит отделение отработавшей ступени носителя. При этом остатки топлива (т. н. гарантийный запас — до 1–2 % заправочной массы) сливаются через дренажные отверстия из баков, образуя облако, которое может светиться в солнечных лучах. Скорость расширения облака, как правило, не велика, форма может быть любой, а направление и скорость движения определяется движением воздушных масс.
Для снижения тяги ракетного двигателя может использоваться сброс давления в камере сгорания за счет открытия в корпусе дополнительных отверстий (обычно — на боковой поверхности или на передней части). Газопылевое облако, выбрасываемое на таком режиме работы, может иметь самые причудливые сложные, но правильные геометрические очертания (например — спираль, в тех случаях, когда ракета стабилизируется вращением).
При работе жидкостного реактивного двигателя топливо в камеру сгорания поступает порциями (которые определяются скоростью вращения ротора турбонасосного агрегата), что может создавать некоторую «слоистую» оптическую неоднородность аэрозоля. Показатель преломления атмосферного аэрозоля неоднократно измерялся и равен 1,54-1,59 (больше чем у воды и приближается к стеклу). Замеры, проведенные на ракетодромах, показали, что такой аэрозоль по разному рассеивает и поглощает свет с различными длинами волн (что может стать причиной необычной окраски объекта).
