这里说的火箭，既不同于宋代以前的纵火箭，也不同于宋代的火药箭，而是一种利用火药燃烧后所产生的气体反冲力推进的火箭。这种火箭在发射和飞行原理上，与现代火箭是一致的。早在北宋时期，我国就有人自发地运用这一原理，制成了能够高飞的“起火”(又称“流星”)。明建文二年(公元1400年)四月，燕王朱棣所率领的部队，在白沟河(流经今河北省)同明政府军作战时，被政府军使用的多发齐射式火箭“一窝蜂”，射杀许多士兵。这是我国史书上关于使用喷气式火箭进行作战的最早记载。到明代后期，各种单级和二级火箭频频问世，竞相争奇斗胜，形成了我国古代火箭发展的高潮时期。
单级火箭有单发和多发两大类。单发火箭每次只射出一箭，多发火箭每次可射出几支几十支甚至上百支箭。单发火箭有下列几种发射方式。
其一是架射式火箭。其制品有戚继光所部使用的飞刀箭、飞剑箭、飞枪箭等“三飞箭”。它们用长六一七尺、粗五一七分的坚硬荆木作箭杆，镞长五寸，横阔八分，其锋坚利，能穿透敌兵的铠甲；箭镞后部绑附一个长七一八寸、粗七寸的火药筒，筒尾通出火线；箭尾有保持箭身在飞行时平衡的羽翎。水战时，将箭身安于竖立在船舷的架上点火发射。陆战时，既可将箭身安于竖立在地面上的叉形兵器镋的头部点火发射，又可用火箭柜载于火箭车上，随军机动，遇敌即点火发射，给敌以重大杀伤。因此，“三飞箭”是戚家军杀敌制胜的利器之一。
其二是槽射式火箭。这种火箭放在特制的滑槽上发射。这种滑槽又称“火箭溜”，是明代火器研制家赵士桢所创，它能使火箭按预定的方向和高度飞行，提高了命中精度，具有现代火箭导轨的作用。
其三是有翼式火箭。这类火箭有神火飞鸦与飞空击贼震天雷两种。神火飞鸦在构造上属于多火药筒并联式火箭。鸦身内装火药，背上钻孔，从中通出四根一尺多长的火线，并与鸦腹下斜插的四支起飞火箭的火线相连，然后用上好的绵纸将鸦身糊固，安上鸦形头尾与两翅，如飞行空中之势。使用时，先点燃四支起飞火箭，驱动鸦身飞行。飞抵目标时，起飞火箭的火线引燃鸦腹中的火线，使火药燃烧，焚烧目的物。
飞空击贼震天雷用篾竹编成，直径约三寸半，上安两翅，雷身内部装填爆炸性火药与几支涂有毒箭的棱角，中间安装一个用纸制作的长约二寸的喷筒，用火线与雷身内装填的易爆药相连，外用十几层纸糊固。这种火箭多用于攻城。攻城时，士兵顺风点火，喷筒内喷出火药燃气，将其推至城上爆炸，顿时烟飞雾障，棱角扎人，是一种攻城的利器。
这两种火箭的一个重要进步，是将单级喷气火箭运载冷兵器进行的个体杀伤，发展为运载装药火器进行群体杀伤与破阵攻城的火箭，扩展了火箭的作战用途和增强了火箭的战斗威力。
多发齐射火箭。一般是将装有火药筒的多支火箭，安置于一个口大底小的火箭桶中，桶内有分层箭格板，每格插一箭，然后把它们的火线集束一处，通出桶外。使用时，将火线点着，众箭齐发，提高了杀伤效率。它们的制品有三只虎钺(三支箭)、五虎出穴和小五虎箭(各五支箭)、一窝蜂箭(32支箭，即前文提到的明军在白沟河之战中使用的火箭)、群豹横奔箭(40支箭)、群鹰逐兔箭(60支箭)、百虎齐奔箭(100支箭)等10多种。
二级火箭的制品有火龙出水与飞空沙筒。火龙出水的箭身由运载火箭加战斗部火箭组成。形如龙腹式的箭身用五尺长的上好毛竹制成，前端安上木雕的龙头，尾部安上木雕的龙尾，龙腹内安有多支火箭，龙口呈昂张形态，便于龙腹内的火箭从口中喷出。龙头和龙尾的两侧，各安一支半斤重的起飞火箭，箭镞后部各附一个火药筒，箭尾有平衡翎。装配时，先将四支起飞火箭的火线并联，然后再同龙腹内所安火药筒的火线串联。这种火箭大多用于水上作战。作战时，在离水面三一四尺高处点燃四支起飞火箭的药线，将火箭推进二一三里，当四支起飞火箭的药线燃尽时，恰好点着龙腹内火箭的火线，将火箭射向目标，杀伤敌军官兵。
飞空沙筒是一种用后可以返回的二级火箭。箭身用薄竹片制，连火药筒共长七尺。供起飞和返回用的两个火药筒，互相颠倒绑附于箭身前端的两侧。起飞用的火药筒喷口向后，其上连接另一个长七寸，直径七分的火药筒，内装燃烧性火药与特制的毒沙，筒顶上安几根薄型倒须枪，构成战斗部。返回用的火药筒喷口向前。三个火药筒依次相连，尔后将火箭放在“火箭溜”上待射。使用时，先点燃起飞火箭的火线，对准敌船发射，用倒须枪刺扎在篷帆上。接着，作为战斗部的火药筒喷射火焰与毒沙，焚烧敌船船具。当敌船上士兵想要救火时，因毒沙迷目，难以入手。在火焰与毒沙喷完时，返回火箭的火线被点燃，引着筒内火药，借助产生的火药燃气反冲力，将飞空沙筒反向推进，使火箭返回。最早记载飞空沙筒的是兵书《武编》，系右都御史唐顺之所著，刊印于嘉靖三十九年(公元1560年)，时称“飞空神沙火”，《武备志》转载后改称现名。由此可见，我们的祖先在1560年以前，就已经掌握了二级火箭的制造和发射技术了，它为现代火箭的创制，提供了有益的启示，是我们的祖先对火箭技术发展所作出的重大贡献。