Az újrafelhasználható űrhajók indítására és repülésére számos módszer létezik.
Az űrrepülőgép a saját hajtóműveit és két nagy teljesítményű szilárd-üzemanyagú segédrakétát használ a felszálláshoz. Ezt néha ‘egyfokozatú pályára állásnak’ nevezik.
A Space Shuttle-típusú űrhajók egyik problémája az üzemanyag és a rakétahajtóművek által okozott tömegnövekedés. Ennek ellenére a Shuttle-nek vitorlázórepülőként kell visszatérnie a Földre. Nincsenek sugárhajtóművei, így ha elvéti a kifutópályát, nem tud körberepülni egy második kísérletre.
Az űrhajó méretének csökkentésének egyik módja az, hogy az út egy részét „hátsó ülésen” teszi meg. Például egy nagy repülőgép 10 km magasságig szállíthat egy űrrepülőgépet. Amint az űrrepülőgép a légkör nagy részét maga mögött hagyta, elengedik.
Lehetséges továbbá rakétával újrafelhasználható űreszközt is pályára állítani. Az 1990-es évek elején az ESA megvizsgálta egy Hermes nevű kis űrrepülőgép Ariane-5 hordozórakéta tetején történő pályára állításának lehetőségét.
A súlycsökkentés egy másik módja az lehet, ha olyan új generációs hajtóműveket alkalmaznak, amelyek a felszállás első szakaszában a légkör levegőjét használják fel. Csak akkor váltana át a jármű a fedélzeti oxigént felhasználó rakétahajtásra, amikor eléri az űrteret. Az ilyen hajtóművek megvalósulásáig azonban még sok év van hátra.
