運載火箭從蘇聯的第一枚衛星號火箭將世界上第一顆人造衛星發射升空後，全世界都掀起了太空競賽的步伐，火箭的發射質量也越來越大，發射的航天器也越來越大越重。火箭的燃料也有了很多種不同的選擇。衡量一枚火箭的效率就是火箭的推力和運載力的比值了，具體點就是火箭發動機的比沖決定了火箭的效能，所以採用何種燃料能提高火箭發動機的比衝就成為了衡量火箭效能最重要的了，火箭發動機的比沖和火箭的幹質比也決定了火箭的飛行速度(簡單來說就是發動機燃氣噴射速度要快，火箭質量要輕)。早期的火箭都是採用毒性很強的偏二甲肼/四氧化。二氮作為火箭燃料，這種火箭燃料雖然表現不錯，前蘇聯曾經研發出推力達到640噸的RD270火箭發動機，但是毒性很強，而且也不環保和造價高昂等缺點，現在除了中國的長征2/3/4和俄羅斯的質子M火箭採用外，其他的都早已退役。後來隨著固體火箭發動機的快速發展，其被越來越多的火箭作為一級火箭的助推器使用，固體火箭發動機最大的優點就是推力大，而且成本低。世界上推力最大的固體火箭發動機就是太空梭使用的助推器了，單臺最大海平面推力達到了1200噸。但是缺點也有就是技術複雜、比衝低只能作為助推器使用。接下來就是液氧/煤油火箭發動機了，在這個領域蘇聯絕對是霸主，液氧/煤油火箭發動機的優點是相比偏二甲肼/四氧化二氮更環保，而且火箭發動機推力更大，世界上推力最大的液體火箭發動機就是前蘇聯研發的RD170火箭發動機，其單臺發動機最大推力達到了800噸。美國土星五號火箭的F-1發動機雖然也是液氧/煤油燃料，但是最大推力也只有680噸。液氧/煤油火箭發動機作為目前最主流的火箭發動機，不過這種發動機的技術很複雜，要想提高推力就要攻破高壓補燃和分級燃燒技術，而這兩個技術目前只有中俄獨有。美國著名的獵鷹火箭雖然也是採用的這種發動機，但是其採用的是開式迴圈方式，單臺最大推力也只有不到100噸。其次就是液氫氧火箭發動機了，這個領域美國是霸主，美國當年太空爭霸的時候也研製過液氧/煤油火箭發動機，由於解決不了燃燒室結焦的問題只能轉而研發液氫氧火箭發動機了，前蘇聯能夠在液氧/煤油火箭發動機領域稱霸就是因為其在哈薩克發現的一塊全世界獨一無二的含硫量極低的煤油田。氫氧火箭發動機是作為火箭發動機最理想的，不過這種火箭發動機最大的缺點就是成本太高，不管是火箭發動機本身造價還是液氫氧的成本都很高，而且推力很難做的很大。目前推力最大的就是美國的RS-68氫氧火箭發動機了，海平面最大推力達到了282噸，所以一直被用於火箭的上面級或者芯級，由於成本太貴也就限制了其被大量使用。現在最新的火箭發動機就是液氧/甲烷火箭發動機了，這種發動機相比液氧/煤油火箭發動機比衝更高，雖然沒有液氫氧火箭發動機比衝高，但是其成本很低，而且也沒有液氧/煤油火箭發動機致命的結焦問題。所以也是未來最理想的火箭發動機，目前研發進度最快的就是美國SpaceX的猛禽發動機了，最大推力可以達到310噸，不過目前各國都處於試驗階段，還未有實際發射過。其次早期的火箭都是針對各個軌道高度專門研製的火箭，所以很多時候各個型號的火箭在運載力上會有重疊，這就造成了巨大的浪費。所以模組化的火箭結構出現了，透過通用的模組可以隨意的像搭積木一樣拼湊出適合各個軌道高度的火箭，這些模組既可以是固體火箭發動機也可以是液體的，既可以以最少的一級半結構發射近地軌道的航天器也可以多級結構發射高軌道的航天器。

我們一般說的“燃料”，對於火箭來說，更準確地表達是“推進劑”。

不同的推進劑，對應不同的發動機。

所以題主的問題，其實等同於在問“哪類推進劑發動機最先進？”

所謂最先進，應該是行業內爭相發展的下一代發動機、並且至少已經處於研製階段，那應該是採用甲烷-液氮推進劑的發動機了。美國的SpaceX公司和藍色起源公司都已經在研製。

SpaceX公司的甲烷-液氧發動機叫“猛禽”，近兩年每年都有測試，先來欣賞一下它壯觀的尾焰吧。

為什麼說先進呢？

並非甲烷液氧發動機在某一方面很厲害的一面，而且因為各項素質均衡。

在衡量發動機方面，可以用“比衝”來衡量發動機燃燒效率，比衝越高，等質量的推進劑就能帶來動量等大的增幅。

而甲烷液氧發動機的比衝並不是最高的，在常見的發動機型別中，液氫液氧發動機的比衝最高。但因為使用液氫作為燃料難題太多，所以目前使用範圍比較小。

目前大推力火箭常用的推進劑之一是煤油-液氧，雖然比衝不如液氫液氧發動機，但比衝足夠、很實用。

而甲烷液氧發動機比衝比煤油-液氧發動機高，同時也沒有液氫液氧的諸多難題，所以近年來成為未來的發展方向之一，美俄中國家隊都在發展。

而看起來“更科幻”的離子電推進器，由於推力太小，無法被火箭所用，不過已經用在小型航天器中。比如前幾天發射升空的 BepiColombo 水星探測器，就是用離子推進器在宇宙中提供動力的。

最後欣賞一下加入不同元素的離子推進器尾焰的美圖把：