這裡說的火箭，既不同於宋代以前的縱火箭，也不同於宋代的火藥箭，而是一種利用火藥燃燒後所產生的氣體反沖力推進的火箭。這種火箭在發射和飛行原理上，與現代火箭是一致的。早在北宋時期，我國就有人自發地運用這一原理，製成了能夠高飛的“起火”(又稱“流星”)。明建文二年(公元1400年)四月，燕王朱棣所率領的部隊，在白溝河(流經今河北省)同明政府軍作戰時，被政府軍使用的多發齊射式火箭“一窩蜂”，射殺許多士兵。這是我國史書上關於使用噴氣式火箭進行作戰的最早記載。到明代後期，各種單級和二級火箭頻頻問世，競相爭奇鬥勝，形成了我國古代火箭發展的高潮時期。
單級火箭有單發和多發兩大類。單發火箭每次只射出一箭，多發火箭每次可射出幾支幾十支甚至上百支箭。單發火箭有下列幾種發射方式。
其一是架射式火箭。其製品有戚繼光所部使用的飛刀箭、飛劍箭、飛槍箭等“三飛箭”。它們用長六一七尺、粗五一七分的堅硬荊木作箭桿，鏃長五寸，橫闊八分，其鋒堅利，能穿透敵兵的鎧甲；箭鏃後部綁附一個長七一八寸、粗七寸的火藥筒，筒尾通出火線；箭尾有保持箭身在飛行時平衡的羽翎。水戰時，將箭身安於豎立在船舷的架上點火發射。陸戰時，既可將箭身安於豎立在地面上的叉形兵器镋的頭部點火發射，又可用火箭櫃載於火箭車上，隨軍機動，遇敵即點火發射，給敵以重大殺傷。因此，“三飛箭”是戚家軍殺敵制勝的利器之一。
其二是槽射式火箭。這種火箭放在特製的滑槽上發射。這種滑槽又稱“火箭溜”，是明代火器研製家趙士楨所創，它能使火箭按預定的方向和高度飛行，提高了命中精度，具有現代火箭導軌的作用。
其三是有翼式火箭。這類火箭有神火飛鴉與飛空擊賊震天雷兩種。神火飛鴉在構造上屬於多火藥筒並聯式火箭。鴉身內裝火藥，背上鑽孔，從中通出四根一尺多長的火線，並與鴉腹下斜插的四支起飛火箭的火線相連，然後用上好的綿紙將鴉身糊固，安上鴉形頭尾與兩翅，如飛行空中之勢。使用時，先點燃四支起飛火箭，驅動鴉身飛行。飛抵目標時，起飛火箭的火線引燃鴉腹中的火線，使火藥燃燒，焚燒目的物。
飛空擊賊震天雷用篾竹編成，直徑約三寸半，上安兩翅，雷身內部裝填爆炸性火藥與幾支塗有毒箭的棱角，中間安裝一個用紙製作的長約二寸的噴筒，用火線與雷身內裝填的易爆藥相連，外用十幾層紙糊固。這種火箭多用於攻城。攻城時，士兵順風點火，噴筒內噴出火藥燃氣，將其推至城上爆炸，頓時煙飛霧障，棱角扎人，是一種攻城的利器。
這兩種火箭的一個重要進步，是將單級噴氣火箭運載冷兵器進行的個體殺傷，發展為運載裝藥火器進行群體殺傷與破陣攻城的火箭，擴展了火箭的作戰用途和增強了火箭的戰鬥威力。
多發齊射火箭。一般是將裝有火藥筒的多支火箭，安置於一個口大底小的火箭桶中，桶內有分層箭格板，每格插一箭，然後把它們的火線集束一處，通出桶外。使用時，將火線點著，眾箭齊發，提高了殺傷效率。它們的製品有三隻虎鉞(三支箭)、五虎出穴和小五虎箭(各五支箭)、一窩蜂箭(32支箭，即前文提到的明軍在白溝河之戰中使用的火箭)、群豹橫奔箭(40支箭)、群鷹逐兔箭(60支箭)、百虎齊奔箭(100支箭)等10多種。
二級火箭的製品有火龍出水與飛空沙筒。火龍出水的箭身由運載火箭加戰鬥部火箭組成。形如龍腹式的箭身用五尺長的上好毛竹製成，前端安上木雕的龍頭，尾部安上木雕的龍尾，龍腹內安有多支火箭，龍口呈昂張形態，便於龍腹內的火箭從口中噴出。龍頭和龍尾的兩側，各安一支半斤重的起飛火箭，箭鏃後部各附一個火藥筒，箭尾有平衡翎。裝配時，先將四支起飛火箭的火線並聯，然後再同龍腹內所安火藥筒的火線串聯。這種火箭大多用於水上作戰。作戰時，在離水面三一四尺高處點燃四支起飛火箭的藥線，將火箭推進二一三里，當四支起飛火箭的藥線燃盡時，恰好點著龍腹內火箭的火線，將火箭射向目標，殺傷敵軍官兵。
飛空沙筒是一種用後可以返回的二級火箭。箭身用薄竹片製，連火藥筒共長七尺。供起飛和返回用的兩個火藥筒，互相顛倒綁附於箭身前端的兩側。起飛用的火藥筒噴口向後，其上連接另一個長七寸，直徑七分的火藥筒，內裝燃燒性火藥與特製的毒沙，筒頂上安幾根薄型倒須槍，構成戰鬥部。返回用的火藥筒噴口向前。三個火藥筒依次相連，爾後將火箭放在“火箭溜”上待射。使用時，先點燃起飛火箭的火線，對準敵船發射，用倒須槍刺扎在篷帆上。接著，作為戰鬥部的火藥筒噴射火焰與毒沙，焚燒敵船船具。當敵船上士兵想要救火時，因毒沙迷目，難以入手。在火焰與毒沙噴完時，返回火箭的火線被點燃，引著筒內火藥，借助產生的火藥燃氣反沖力，將飛空沙筒反向推進，使火箭返回。最早記載飛空沙筒的是兵書《武編》，系右都御史唐順之所著，刊印於嘉靖三十九年(公元1560年)，時稱“飛空神沙火”，《武備志》轉載後改稱現名。由此可見，我們的祖先在1560年以前，就已經掌握了二級火箭的製造和發射技術了，它為現代火箭的創制，提供了有益的啟示，是我們的祖先對火箭技術發展所作出的重大貢獻。