飞行器在大气层外的飞行有两种方式，轨道上的飞行和跨越轨道的飞行。

轨道上的飞行不需要能量，由牛顿定律可知轨道运动只是一种惯性运动，而且由于外太空为真空，所以只要轨道不变，这种速度不会减慢，即做匀速圆周运动飞行。跨越轨道的飞行也称变轨运动，这种运动由于势能要变，所以要给出动力，动力的来源是飞船将内部燃料燃烧后生成的气体喷出时的反冲作用，可由动量守恒得出所需燃料。两种运动可以同时发生，组成了一般的太空飞行运动。