探空火箭是在高空进行探测和科学实验的火箭。它是在运载火箭的基础上，在火箭头部安放一些探侧仪器。使之成为能够对高空大气的各层结构、成分及参数进行直接探测的火箭。
探空火箭系统一般由有效载荷（大多装在箭头的仪器舱内）、火箭、发射装置和地面台站组成。有效载荷将采集到的信息用遥测装置发送到地面台站接收处理，或在火箭下降过程中V－2火箭的德国技术人员接到美国，开始进行探空火箭的研究试验。1946年4月16日，组装的V－2火箭首次发射成功。同年12月，V－2火箭载着一些真菌孢子发射升空，科学家们想发现空间飞行是否会对它们的生长和变异产生影响。火箭升到了187公里的高度，但没有回收成功。此后，美国又用V－2火箭进行了一系列的高空科学实验，并在 1947年第一次成功地使用降落伞安全回收火箭和仪器舱。与此同时，美国从1945年秋开始研制“女兵下士”火箭，它是在V－2火箭的基础上加装第二级助椎火箭，它是世界上最早的大型液体燃料多级火箭，也是世界上第一枚专门用于高空大气探测的探空火箭。它于1949年2月24日首次发射成功，飞行高度达360公里。前苏联对于探空火箭的研究也是从组装、仿制和改进德国V－2火箭起步的，于1947年10月1949年内研制了几种探空火箭，其中的“地球物理”火箭将2.2吨负载（内有科学仪器80公斤）带到了212公里的高空。前以，世界探空火箭的年发射量高达数千枚，发射的最大高度是470公里。探空火的发射，使人类获得了有关地球在气层的物理和化学性质、地磁场、宇宙辐射和太阳辐射、X射线和紫外辐射以及微陨石等大量宝贵资料，这些资料广泛应用于天气预报、地球物理和天文物理的研究，为弹道导弹、运载火箭、人造地球卫星、载人飞船等飞行器的研制提供了必不可少的环境参数。
