在不考慮空氣動力和地球引力的理想情況下計算火箭在發動機工作期間獲得速度增量的公式,為蘇聯科學傢К.Э.齊奧爾科夫斯基於1903年所提出。這個公式的形式是:

式中V為速度增量,w為噴流相對火箭的速度,m0mk分別為發動機工作開始和結束時的火箭質量。速度增量稱為理想速度或特征速度。用這個公式可以近似地估計火箭需要攜帶的推進劑的數量以及發動機參數對理想速度的影響。當火箭運動速度接近光速時,計算理想速度則須利用相對論的原理,相應的公式是:

式中c為光速,等於299792.46公裡/秒。這個公式稱為阿克萊公式,又稱廣義齊奧爾科夫斯基公式,隻有恒星際航行才會用到它。