中國古代火箭技術的最大成就是多級火箭的研製和應用，這是火箭史中意義重大的空前突破。當用火箭將炸彈推向上空時，中國古人聯想到可將另一火箭同樣推向空中，使其飛到更遠的地方，這就成了多級火箭。

多級火箭最初記載見於十四世紀、元明之際成書的《火龍經》，名為「火龍出水」，是早期二級火箭，用於水戰 ── 這是當時世界上最先進的遠程二級火箭。近代多級航天火箭就是根據同樣原理製成，從而使人實現星際航行的夢想，因此英國學者李約瑟（Joseph Needham，1900—1995年）博士認為明代的「火龍出水」火箭是現代阿波羅（Apollo）登月火箭的祖先。

「火龍出水」在《武備志》（1621年）一書有詳細介紹。其製作方法是在5尺（1.65米）長的粗竹筒內裝入數枚火箭，筒的前後各以龍頭和龍尾裝飾，龍體下部前後兩端各裝有二枚火箭，這兩枚火箭的火線與龍體內火箭的引火線相聯，最後再由一總引火線將龍體下部的四枚火箭引線串在一起。龍體下部裝的是一級火箭，而龍腹內的就是二級火箭。

「火龍出水」放在戰船上，遇到敵船時，可點燃龍體下端的四枚一級火箭，產生的推動力會將整個龍體推進到一定距離。當一級火箭的發射藥燃盡時，便會自動點燃龍腹內的二級火箭，二級火箭從龍口噴向敵船，縱火以攻擊敵人。每枚火箭含1.5斤（750克）發射藥，故推力相當大。武器總重達10 ─ 20斤（5 ─10公斤），在水面上可飛行2 ─ 3里（1.308 ─1.962公里）。

歐洲從十六世紀以後才有二級、三級火箭的構想，而實用的多級火箭在二十世紀才出現。

改良火箭彈

火箭彈是以火箭為運載工具發射出的爆炸裝置，早在1161年南宋對金的水戰中使用過，是最早的火箭武器之一。元、明以後又進一步改進，常用的有「神火飛鴉」和「飛空震天雷」等。

飛空震天雷

「飛空震天雷」是一種火藥彈，在元、明以後才出現。彈體呈球狀，直徑3寸5分（約16.7厘米），以竹條編成，外糊以紙，兩旁裝上翅膀。球體內放一長3寸（約10厘米）的紙筒，裝上炸藥和塗有毒藥的鐵菱角若干枚，還有發煙劑。點燃紙筒內發射藥後，整個球體升空，發射藥又會引燃炸藥，一聲轟隆巨響後，發出火焰、煙霧和有毒的鐵剌，一物數用。但使用時需留意風向，不可逆風發射，若能順風發射而風力夠大，始能至遠。