C'est le système de propulsion actuellement utilisé en majorité : en effet, c’est le seul système assez développé pour échapper à la gravité terrestre. La poussée est produite par la réaction entre un carburant et un comburant, appelés ergols. Cette réaction produit un gaz sous très haute pression, qui est expulsé par l’intermédiaire d’une tuyère, pour produire la force de poussée et propulser le vaisseau (La forme de la tuyère est un élément clé pour la performance du système).
Le principal inconvénient de ce système est le fait qu'il nécessite une réserve très importante de carburant, car malgré la forte poussée produite, le rendement est assez faible (beaucoup de carburant consommé pour une poussée relativement faible. Bien que les ingénieurs en astronautique aient acquis une certaine maîtrise du domaine lors de la couse à l’espace, le moteur en lui-même reste assez difficile à réalise , à cause des contraintes physiques énormes que subissent les composants (par exemple, la tuyère doit résister à des températures atteignant 3300°C) ainsi que de l’extrême complexité du système d’alimentation en carburant (pour que la propulsion soit efficace, le carburant doit être pressurisé avant d’être injecté dans la chambre de combustion).
Schéma de fonctionnement d'un moteur chimique à ergols liquides.
