Русский учитель Константин Циолковский был первым, кто предложил использовать ракеты для полета в космос. Зная, что орбитальная скорость вокруг Земли составляет 8 км/с, он применил формулу, которую теперь называют его именем, и показал, что такой скорости можно достичь с помощью ракеты, работающей на сжиженных водороде и кислороде — топливе, используемом в крупнейших современных ракетах. Книга Циолковского, изданная в 1903 году, предсказала также многиедетали космических путешествий, включая применение двойных стенок для защиты от ударов метеорных частиц и проблемы со здоровьем, вызванные невесомостью. Позднее он придумал многоступенчатую ракету, которую называл «ракетным поездом». Она должна была сбрасывать пустые ступени, чтобы снизить вес по мере набора высоты. В 1911 году Циолковский предложил идею пилотируемого космического корабля, установленного в верхней части ракеты, в котором пассажир лежал на спине, чтобы лучше переносить огромные перегрузки во время полета системы, с адекватной космическому веку