这是因为在轨道上运行的速度和高度并没有太大关系。要进入近地轨道（LEO），航天器必须以大约17500英里每小时的速度相对于地球中心飞行。作为参考，它的速度大约是步枪子弹的20倍。此外，它还必须以这个速度在平行于地球表面的方向上运动。如果它直接飞向太空，地球的引力最终会把它拉回来。因此，火箭最终必须转向侧面。
假设，事实上，如果地球是一个完美的球体，没有大气层，只要你的速度足够快，它就有可能在离地面一英尺的地方运行。火箭垂直发射而不是简单地侧向发射的原因是，它们一开始是垂直发射的，它们会很快地穿过大气层的大部分。所以在大多数发射中，宇宙飞船的高度刚好超过最大Q，这是火箭科学家所说的火箭最大空气动力阻力。它发生的位置是大气密度和火箭速度的函数;对于航天飞机来说，它发生在大约35,000英尺的地方。一旦过了最大Q，火箭就开始向一侧倾斜，以便更好地相对于地球表面加速。
大多数火箭都是向东发射的，因为地球已经在向东旋转了，所以当它还在发射台上的时候，它就已经在向东以每小时1000英里的速度飞行了，这取决于你离赤道有多近——离赤道越近意味着更高的静止速度。通过向东部发射，火箭基本上领先于17500英里每小时的数字，这节省了一些燃料，事实证明，让他们可以携带大约2到3倍的有效载荷。
顺便说一句，这也是美国宇航局在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射的原因。它几乎是在美国大陆能到达的最南端，而从东部发射，整个下山脉区域就在大西洋上空，这将安全问题降到最低。同样，欧洲航天局发射——不是像你想象的那样从欧洲发射——而是从位于南美洲东海岸法属圭亚那库鲁的圭亚那航天中心发射。
这是一个典型的航天飞机发射的图表，帮助你想象。注意往东的轻微曲线，火箭飞得越高，曲线越明显，最终进入轨道，轨道与地球表面水平。
因为进入轨道不是为了增加高度，而是为了增加速度。
如果我们从能量的角度考虑问题（这实际上对火箭来说并不完全准确），那么要到达国际空间站的轨道，你必须达到400公里的高度，水平速度大约为7.8公里/秒。
400千米已经足够低了，我们可以把重力近似为常数，所以要达到这个高度，必须获得的重力势能是3924千焦每千克质量。但是在7800米/秒的速度下，动能是30420千焦/千克质量。所以进入轨道所需的90%以上的能量都被用来加速到必要的水平速度。
事实上，在太空飞行中，人们通常用动量而不是能量来讨论，因为火箭发动机的推力与速度无关，因此它的动力随着速度的增加而增加。但重点仍然是：你需要将你的大部分推力指向水平方向。
既然如此，为什么不让火箭几乎水平发射呢？不幸的是，有两个问题。首先，你会浪费能量，而且如果你在大气层低处飞行太快，还会冒着从空气动力阻力中撕裂火箭的风险。其次，为了使发动机尽可能轻，大多数运载火箭在升空时的推力比重量多25-50%左右。如果一架飞机试图以低角度起飞，它就没有足够的垂直推力来保持高度。你可以通过增加翅膀来解决这个问题，但翅膀很重。除非你的运载火箭有吸气式发动机，否则垂直起飞是最好的。
所以为什么不发射并垂直上升，直到到达轨道高度，然后旋转90度，水平燃烧？这将使阻力损失最小化因为你在大气层外建立了水平速度，对吧？事实证明，对于一个典型的轨道发射器来说，阻力损失相对较小，而且随着高度的增加，阻力下降得非常快（因为空气变得非常、非常稀薄）。在实践中，因为燃烧达到轨道速度需要几分钟，在此期间重力仍然作用在你身上，你要么不能旋转整整90度，这意味着你要浪费大量的燃料来对抗重力，要么明显超过最后的轨道高度给你时间来完成燃烧，而不会掉回大气层燃烧。
火箭发射的理想轨道是这两者之间的妥协：一个温和的转弯，在发射时是垂直的，随着你接近期望的轨道高度越来越浅：这样的机动被称为重力转弯。这实际上是一个有点复杂的优化问题，因为有很多因素在起作用，包括以下因素：
随着火箭高度的增加，它的发动机产生更多的推力，随着燃料的燃烧，它变得更轻，让它从垂直方向飞得更远，而不会掉回大气层。
尽管在空气动力学阻力的情况下，给火箭全程全推力通常是最有效的，但在实际操作中，在大气中快速低空飞行会损坏航天器，而高加速度会损坏有效载荷（尤其是宇航员）。所以当火箭突破音障时，通常会在某处减速，在燃烧结束时，以减少负载（例如，土星5号在其他4个之前关闭了它的中央一级引擎，航天飞机的srb被专门设计为在航天器突破音障时减少推力）。
虽然理论上最有效的轨道可能会在几公里内保持近乎垂直的状态，但实际上火箭通常不会这样做，因为在飞行过程中越早俯仰就会使它们远离发射台，飞到海洋上空，从而缩短了如果火箭出现故障，碎片落回发射台的时间（就像几年前发生的安塔瑞斯火箭爆炸一样）。
上一级的推重比通常比第一级低。对于一些设计，比如阿特拉斯火箭上的半人马座（Centaur），它的高度足够低，以至于飞行器必须以比正常情况下更陡的轨迹飞行，并在燃烧初期将上一级的高度远远高于飞行路径，以使飞行器有时间积累足够的水平速度到达轨道，而不会落入大气层。其他火箭，如航天飞机或猎鹰9号有强大的上层发动机（航天飞机的主要发动机），所以这是没有必要的。
