У 1926-29 роках Ціолковський розробив теорію багатоступінчастих ракет. Він першим вирішив завдання про рух ракети в неоднорідному полі тяжіння і розглянув (наближено) вплив атмосфери на політ ракети, а також вирахував необхідні запаси палива для подолання сил опору повітряної оболонки Землі.
Костянтин Едуардович Ціолковський Народився основоположник сучасної космонавтики та ракетної техніки Костянтин Едуардович Ціолковський
У 1920-ті роки теоретик вигадав креслення «ракетного поїзда» — прототипу сучасних багатоступінчастих ракет. У статті «Поза Землею» Ціолковський запропонував перші напрацювання механізму ракет, а вже в 1929 випустив книгу «Ракетні поїзди».
Майже все життя Ціолковський багато займався питаннями повітроплавання. Його перша наукова робота з повітроплавання «Аеростат металевий, керований» побачила світ 1892 року.