Para clasificar a los cohetes se pueden utilizar diferentes criterios, pero su principal diferencia es la funcional, es decir en dependencia del tipo de propulsantes que utilicen. Estos pueden ser: propulsantes sólidos, líquidos, híbridos, iónicos, etc., todos están en la categoría de propulsión química, pero cada uno con caracteres bien diferentes. De todos ellos los propulsantes líquidos son los más utilizados, luego los sólidos y por último los híbridos. El propulsante químico está integrado por un combustible o reductor y un comburente u oxidante. Este último por lo general es el oxígeno (O₂) o compuestos muy ricos en él. Todos ellos se denominan propulsantes, ergoles, o propergoles (en inglés, propellant) y el término se refiere a los mismos cuando todos los componentes se mezclan en la cámara de combustión. Al entrar el combustible en determinadas condiciones en contacto con el oxidante se produce la reacción química provocando la combustión del reductor, liberando gran cantidad de calor. Todo esto ocurre en la llamada cámara de combustión, de donde salen luego los gases resultantes expelidos con fuerza por la tobera.

 Los propelentes líquidos más usados son Hidrogeno liquido (combustible) y Oxígeno líquido (oxidante), hidracina (combustible) y tetróxido de nitrógeno (oxidante) o peróxido de hidrógeno un poderoso oxidante. En los cohetes que usan combustible líquido una bomba impulsa por separado, el combustible y el oxidante a la cámara de combustión, donde se mezclan y queman.

El propulsante sólido se compone de una mezcla en estado sólido formada por el combustible y el comburente, estables a temperatura y condiciones normales.

El propulsante sólido va alojado en un tanque que posee en la parte inferior una tobera. Entre ambos se halla el sistema de encendido que inicia la combustión de los propulsantes, que se hallan en granos o barras o en pasta, generalmente agujereados para facilitar la combustión con un quemado más regular. La combustión tiene efecto en el mismo tanque donde se aloja la mezcla y aquí surge uno de los problemas o inconvenientes que tienen estos cohetes, que es el tener que disponer de un tanque lo suficientemente resistente como para realizar la misión de cámara de combustión y soportar la enorme presión. En cambio el cohete de propulsante sólido es el más sencillo de todos y el más fácil de almacenar.

Sin embargo, los propulsantes sólidos son más difíciles de obtener, menos baratos, menos controlables e irregulares en el quemado en ocasiones, lo que produce empujes desiguales e incluso ciertos peligros de explosión.

 Los propelentes sólidos más usados suelen ser:  metales en forma de polvo como magnesio, aluminio o zirconio (combustibles) y nitrato de amonio, perclorato de sodio (oxidantes), estos últimos tienen la desventaja que una vez encendidos no se puede parar la reacción, pero tienen la ventaja que pueden almacenarse por mucho tiempo en el cohete antes del despegue, en cambio el propelente  líquido hay que cargarlo horas antes del despegue, por lo que para los misiles los propelentes sólidos son los más utilizado. Los motores de cohetes híbridos utilizan una combinación de propulsores sólidos, líquidos o gaseosos.

En los motores de los cohetes, las altas temperaturas y presiones favorecen el buen rendimiento pues permite montar toberas más largas en el motor, lo que proporciona mayores velocidades de escape, así como un mejor rendimiento termodinámico. Alrededor de la mitad del empuje del motor del cohete proviene de las presiones desequilibradas dentro de la cámara de combustión y el resto proviene de las presiones que actúan contra el interior de la boquilla o tobera. Mientras más se expande el gas, la presión contra las paredes de la boquilla hace que el motor de cohete se acelere en una dirección, mientras el gas es expulsado en la otra dirección.

Los motores de los cohetes funcionan con temperaturas de combustión muy altas cercanas a los 3200 °C, cuanto mayor sea la temperatura de los gases expelidos, mayor será el empuje.  Por lo que en estos motores se emplean sistemas de refrigeración que impiden que el material de construcción de las paredes de los motores se caliente demasiado. El enfriamiento se logra por radiación térmica o pasando hidrogeno alrededor de la cámara de combustión creando una capa fina de fluido aislante que está en contacto con la capa caliente de la cámara de combustión impidiendo que se dañe. La construcción de motores para cohetes es muy compleja, pues debe tener en cuenta las vibraciones extremas y el ambiente acústico (Screeching) que se generan en su interior, así como inestabilidades en la combustión  debido a oscilaciones de presión de gran amplitud, a menudo en el rango ultrasónico, que pueden dañar el motor. Cuando el escape hipersónico que sale por las toberas se mezcla con el aire ambiente se forman ondas de choque que generan hasta 200 dB (decibeles) de ruido alrededor de su base. Si estamos a corta distancia del lanzamiento de un cohete los efectos acústicos podrían matarnos o dañar las estructuras de lanzamiento. Esta es la razón por la que normalmente en los lanzamientos se usa gran cantidad de agua. La pulverización de agua en la zona de salida de los gases cambia las cualidades acústicas del aire y reduce o desvía la energía del sonido fuera del cohete. Los motores de los cohetes se suelen probar estáticamente en una instalación especialmente diseñada antes de su puesta en producción para evitar daños mayores una vez acoplados a los cohetes.

La mayor parte de la masa de los cohetes es el combustible. La masa de lanzamiento del cohete alemán V-2, era de 75% de combustible y el otro 25% el resto del cohete. En un artículo de 1948 publicado en el American Journal of Physics, titulado "¿Podemos volar a la Luna? ", los autores contestan su pregunta con un no rotundo. Extrapolaban la tecnología V-2 a los grandes cohetes y calculaban que el 80% del peso debería ser combustible, y con la conclusión de que la carga útil que se podría enviar a la Luna podrían ser 10 kg, y nunca un ser humano.

Un cohete además de sus motores, consta de una estructura y una carga útil. La estructura sirve para proteger los tanques de combustible y oxidante y la carga útil. En el caso de los cohetes militares o misiles, la carga útil son explosivos convencionales o nucleares. Fuera del campo militar los cohetes se utilizan para llevar objetos al espacio como satélites, sondas espaciales o naves con seres humanos. Existen cohetes más pequeños llamados cohetes sonda, que llevan instrumentos para estudiar la atmósfera superior de la Tierra o para realizar observaciones astronómicas por encima de la atmósfera.

Un cohete sonda al contrario de un vehículo de lanzamiento no entra en órbita terrestre, generalmente su vuelo realiza una trayectoria parabólica describiendo un vuelo suborbital. Muchos no sobrepasan los 7 metros y llevan como carga útil instrumentos científicos, que pesan alrededor de 100 kg o quizás menos.

Para controlar la trayectoria de los cohetes se usan diferentes métodos, el más utilizado es el denominado sistema cardan y permite girar oscilatoriamente en un ángulo preciso a la tobera y a la cámara de gases de forma conjunta, consiguiéndose un gran control sobre el cohete, evitando así que pierda parte de su impulso inicial. En cualquier caso, la detección del rumbo para medir las correcciones necesarias se basa generalmente en los datos aportados inicialmente por sistemas giroscópicos, cámaras o detectores y sensores de calor, luz y altitud o en otros casos mediante puntos de referencia reales del terreno; también se consideran los sistemas de teledirección y temporizadores.

Los cohetes de propulsante hibrido, llamados también cohetes mixtos, son aquéllos en los cuales se emplean simultáneamente propulsante sólido y líquido. El oxidante suele ser líquido y el combustible sólido por lo cual el control del sistema se ejecuta mediante la graduación del paso de fluido hacia la cámara donde se encuentra el sólido con un hueco central para tal paso. Entre la cámara de combustión y la tobera suele ir una cámara de turbulencia. La inyección del líquido se suele hacer en forma gaseosa o pulverizada. Los propulsantes híbridos, también llamados litergoles, no son muy empleados.

Actualmente se trabaja en diferentes motores revolucionarios, que pudieran hacer avanzar la tecnología astronáutica, uno de ellos es el motor Scramjet, capaz de alcanzar velocidades hipersónicas de hasta 15 veces la velocidad del sonido. Este motor obtiene el oxidante del propio oxígeno del aire a su paso por la franja atmosférica, de modo que se evita un peso importante. La compresión del citado oxígeno se logra directamente en la línea de avance cuando se supera la velocidad subsónica; por debajo de esta velocidad se puede utilizar una turbina similar al tradicional motor a reacción aeronáutico.

Otras tecnologías que se están probando para motores de cohetes más eficientes, es el uso de la propulsión iónica, de plasma, de fisión o fusión nuclear, en esta última un reactor nuclear calienta un gas produciendo un chorro que se usa para producir empuje. Otras experiencias plantean construir un cohete en forma de vela, impulsado por la presión de radiación solar, lo que permitiría viajes interplanetarios a distancias mayores.