Istnieje wiele sposobów wystrzeliwania i pilotowania statków kosmicznych wielokrotnego użytku.
Prom kosmiczny wykorzystuje własne silniki wraz z dwoma potężnymi rakietami nośnymi na paliwo stałe, aby wzbić się w powietrze. Proces ten nazywany jest czasem ‘wznoszeniem się na orbitę w jednym etapie’.
Jednym z problemów związanych ze statkami kosmicznymi typu „Space Shuttle” jest dodatkowa masa wynikająca z paliwa i silników rakietowych. Mimo to prom kosmiczny musi powrócić na Ziemię niczym szybowiec. Nie posiada on silników odrzutowych i nie może wykonać kolejnego podejścia, jeśli nie trafi na pas startowy.
Jednym ze sposobów na zmniejszenie rozmiarów statku kosmicznego jest przewiezienie go przez część trasy na pokładzie innego pojazdu. Na przykład duży samolot może przetransportować samolot kosmiczny na wysokość 10 km. Gdy znajdzie się on już powyżej większości warstw atmosfery, samolot kosmiczny zostaje uwolniony.
Możliwe jest również wykorzystanie rakiety do wyniesienia statku kosmicznego wielokrotnego użytku. Na początku lat 90. ESA rozważała możliwość wyniesienia małego samolotu kosmicznego o nazwie „Hermes” na szczycie rakiety nośnej Ariane-5.
Innym sposobem na zmniejszenie masy może być zastosowanie silników nowej generacji, wykorzystujących powietrze z naszej atmosfery w początkowej fazie wznoszenia. Dopiero po osiągnięciu przestrzeni kosmicznej pojazd przełączałby się na napęd rakietowy, wykorzystujący tlen znajdujący się na pokładzie. Jednak do wprowadzenia takich silników dzieli nas jeszcze wiele lat.
