Plusieurs types de propulsion spatiale existent, selon la façon dont la masse propulsive est accélérée. Quel que soit la méthode retenue, la conception du système de propulsion fait appel à de nombreux principes et théories mécaniques. La connaissance et la maîtrise des outils mathématiques et physiques est nécessaire pour le dimensionnement et la réalisation du dispositif. Le présent article permet donc de rappeler les notions essentielles du vol (régimes, atmosphère standard...), les formules d'aérodynamique et de thermodynamique qui sont utilisées en propulsion, au stade d'avant-projet, ainsi que les différents niveaux de modélisation de l'air et de la combustion.