火箭研製成功之後，必須經過大量的試驗。特別是用來發射人造衛星或宇宙飛船的航天運載火箭，由於係統紛繁複雜，涉及到成千上萬個零件，因此要保證整個係統協同穩定地工作，必須事先進行全麵的試驗。
在運載火箭研製過程中，飛行試驗是不可缺少的，同時也是研製工作進展的重要階段。火箭的試驗通常分為地麵試驗和飛行試驗兩類。地麵試驗是利用地麵的各種實驗室、試車台、模擬器進行零部件、分係統的各種結構性能試驗、環境模擬試驗和功能試驗等，如發動機的試車，結構氣動外形的風洞試驗，各種衝擊、振動、噪聲等環境試驗。飛行試驗，又分為部分射程飛行試驗和全程飛行試驗。部分射程飛行試驗主要用來檢驗各分係統的工作可靠性以及單項技術的成熟程度，如發動機的高空點火、多級火箭的級間分離等；全程飛行試驗則是在火箭運載動力所能達到的實際射程內，為火箭發射提供最逼真的飛行環境來檢驗、考核整個係統的可靠性以及各分係統之間的協調性，並綜合鑒定火箭的製導精度等技術性能。由於運載火箭的係統複雜，又是一次性使用產品，而且造價十分昂貴，因而在其研製過程中，地麵試驗的次數很多，而飛行試驗，特別是全程飛行試驗則很有限，但卻是必不可少的。
一般情況下，大型遠程運載火箭的全程飛行試驗都在8000千米以上。由於各國國土麵積有限，僅僅利用內陸進行全程試驗是不現實的，無法利用內陸實施全程試驗，因此除在本土的首區發射場發射外，通常要把航區與落區延伸到海上。美國、前蘇聯均利用大西洋和太平洋的遠海地區作為運載火箭全程試驗的場所；中國的洲際火箭全程試驗選擇了南太平洋公海水域作為降落區。海上試驗對落區的跟蹤測量、遠洋通信指揮、數據艙的回收打撈等提出了新的要求。試驗前，要對降落區水域的水文、氣象、地質情況進行考察，要研製高精度的跟蹤測量設備，還要建造具有多種測量手段的大型測量船和測量飛機。實施遠洋通信試驗，還要有可靠的安全遙控設備，以保障各級火箭燃盡後墜落和發生飛行故障時的安全。除此之外，還要在首區發射場和落區回收預定海域發射探空火箭或使用氣象雷達進行氣象探測，為發射選擇良好的氣象條件。通信係統則要確保首區至落區長達萬裏的航路上，測量、通信設備等能夠協同工作。大型火箭的全程飛行試驗是一項準備周期長、組織指揮極其嚴密、技術協調極其複雜的一項係統工程。
首區發射是運載火箭飛行試驗的起點，如果沒有一個良好的發射起點，想要成功飛行是不可能的。火箭要在發射台上吊裝或起豎，進行發射前的各種測試和維護；發射台為火箭提供準確的方位射向；推進劑和高壓氣體通過管路加注；地下控製室對火箭進行監視，操縱發射自動程序係統進行發射點火；遠離發射場的指揮控製中心對全場區的試驗和跟蹤測量進行統一指揮、協調；發射和飛行期間火箭的瞬時位置、速度和動態數據由各測量係統通過數傳線路實時送到這裏，繪出實際飛行軌跡。航區是火箭的飛行走廊，在航區內設有若幹跟蹤測量台站，對火箭飛行狀態進行不間斷跟蹤測量，監控火箭飛行的蹤跡。落區也稱目標區，根據試驗射程的要求和海上作業的環境條件來選擇，避開主要交通航線和人口稠密的島嶼以及環境惡劣的水域；測量船對目標進行測量，打撈回收船發現目標後，即駛接近回收艙打撈，送回指揮中心校驗結果。
火箭的飛行軌跡分為三段：主動段、自由軌道飛行段和軌道段。在這三段內，跟蹤測量設備既要測量火箭的運動狀態，又要測量火箭內部工作狀態參數，其中包括火箭的位置、速度和姿態測量，還包括測量在高速飛行中級間分離、載人大氣層等工程。這些跟蹤測量是保證運載火箭完成整個飛行試驗任務所需要的一環。