二戰以來,最早的彈道導彈基本都是垂直髮射。這是因為彈道導彈發射前需要垂直瞄準和裝定射擊諸元。而此後出現了大大小小的戰術導彈。發射方式就多種多樣了。而到了上世紀七十年代以後,軍事大國發現戰術導彈也可以集中起來,從水面和地面上垂直髮射。垂直髮射的好處很明顯,首先是可以把導彈的包裝和發射裝置做成一體化,而且節約空間。垂直髮射後,可以向上半球360度的任意方向直接打擊。不論發射速度還是發射效率都成倍的提高。因此到了今天,艦船上和地面車載的垂直髮射方式的導彈成了主流。而截至目前,垂直髮射方式基本由垂直熱發射和垂直冷發射兩大流派。垂直熱發射就是導彈在垂髮系統內直接點火。基本靠自身主發動機產生的推力升空起飛。而垂直冷發射需要先給導彈施加一個向上的外力。讓彈體彈射到一定的高度。一般離開發射裝置本身以後,再點燃導彈的主發動機開始飛行。
垂直熱發射的導彈,其特點是:第一結構簡單,第二發射可靠性較高。多用於體積較小地空導彈、可機動發射的少數彈道導彈。垂直熱發射的缺點是危險性大,會出現導彈點火後卻沒有飛出發射裝置的風險。比如去年德國薩克森級護衛艦熱發射標準2防空導彈,就沒有飛出發射系統,最終在發射裝置內燒完了發動機,幾乎把整個垂髮系統都燒燬了。熱垂髮對發射系統燒蝕大多非常嚴重,特別是採用發射井發射的洲際彈道導彈和艦載垂直髮射系統,必須設有專門的排氣通道,整個發射系統體積較大。對大型固定發射的洲際導彈來說,熱垂髮還有一個較大的缺點。就是發射井的排煙系統,是整個系統的最薄弱部分。因為排煙通道必須和外部空氣直接連通,這樣在核戰發生時,外界大當量爆炸的衝擊波會順著巨大的排煙通道衝擊垂髮井本身。因此帶排煙通道的洲際導彈發射體系一般無法承受每平方釐米150公斤以上的外部爆炸衝擊波。
冷發射是使用以壓縮空氣、壓縮蒸氣或助推劑燃氣為動力的助推發射系統,將導彈發射到一定高度後才啟動火箭發動機完成發射。冷發射的優點,在於較低的低溫發射不會燒蝕發射系統,對發射系統也不會產生結構破壞。還在於不需要熱發射那樣專門的排氣通道,發射系統體積較小,可在有限空間內最大限度裝載導彈。主要用於大型防空導彈,戰略核潛艇裝載的潛射洲際導彈。另外,蘇聯時代的部分陸地發射井發射的導彈洲際導彈,也採取冷發射的方式。由於洲際導彈的冷發射井不需要單獨的排煙通道,因此幾乎可以做成強度極大的封閉系統。SS18洲際導彈的垂髮井就可以抵抗每平方釐米250公斤以上的爆炸超壓,幾乎可以抗住氫彈在附近爆炸的壓力。
冷發射的缺點主要是發射系統結構相對複雜,可靠性比熱垂髮稍低。特別是對導彈火箭發動機點火控制裝置技術和導彈姿態控制技術要求非常高。不過當代冷垂髮的點火可靠率越來越高。不僅僅是戰術導彈,就是潛射洲際導彈和陸地機動洲際導彈都普遍採取冷垂髮射。
由於現代冷垂髮可以可靠的發射從一兩百公斤的輕型防空導彈,到200噸以上巨大的液體洲際導彈。因此用壓縮空氣或者壓縮蒸汽都已經不行了。目前冷垂髮的主流,是在像炮筒一樣堅固的大大小小的垂髮筒的底部,設定固體的燃氣發生器。迅速燃燒產生燃氣工質把導彈垂直推出發射筒。整個系統通常由燃燒室殼體、內絕熱層、固體推進劑藥柱、點火系統和排氣裝置等組成。
根據用途不同和工作時間長短以及單位時間產生燃氣量的多少,可選用較低燃溫的緩燃或富燃推進劑製造成具有一定尺寸的幾何形狀藥柱。排氣裝置可以是管道、燃氣噴注器、一個或多個噴嘴。這種彈射燃氣的威力和爆速,一般介於黑火藥爆炸和壓縮空氣爆發之間,既可以把上百噸的巨大的導彈瞬間推出發射筒數十米,又不至於破壞導彈的彈體。可以說已經應用的非常成熟和廣泛。