向太空發射探測器，涉及到三個非常重要的速度，即三個宇宙速度。第一宇宙速度是7.9千米每秒；第二宇宙速度是11.2千米每秒；第三宇宙速度是16.7千米每秒。
第一宇宙速度是地面附近的物體僅在萬有引力的作用下繞地球做勻速圓周運動的速度，發射衛星時，只要給了衛星這樣的速度，在不考慮空氣阻力的情況下，不需要為衛星提供動力衛星也能在天上飛。第二宇宙速度是探測器無動力脫離地球引力束縛所需的最小速度。第三宇宙速度是探測器在地球上無動力脫離太陽引力束縛所需的最小速度。
如果一個物體能夠一直以5千米每秒的速度遠離地球，5千米每秒的速度小於第一宇宙速度，這個物體到底能不能飛離地球、飛離太陽系？答案是，只有能保持這樣的速度，別說飛出太陽系了，連銀河系也能夠飛出。很多人經常認為探測器的速度必須超過三個宇宙速度才能相應地繞地球轉、飛離地球、飛離太陽系。這種認識是錯誤的。就像一架飛機，它的飛行速度遠低於第一宇宙速度，但是只要能夠給它不斷提供燃料，它就能夠在天上持續飛行。
飛機和衛星的區別在於飛機有動力，而衛星無動力。三個宇宙速度強調的正是「無動力」情況下的臨界速度。以飛機的速度飛行，必須有動力才不會掉下來，而一旦發射速度超過了第一宇宙速度，即使沒有動力衛星也不會掉下來。
在發射時儘快讓物體的速度達到相應的第一、第二、第三宇宙速度，比持續地提供動力要節省很多燃料，這是發射探測器時注重三個宇宙速度的原因。
另外，三個宇宙速度也有對應的位置，那就是地球軌道、地球表面。在地球表面上發射一顆能夠逃離地球的探測器，只需在地球表面附近將它的速度超過第二宇宙速度11.2千米每秒，之後探測器就會自動飛離地球。若是在月球繞地軌道附近發射一顆能夠逃離地球的探測器，速度只需超過1.5千米每秒。假設有一枚火箭，從地面以1.5千米每秒的速度勻速飛離地球，只要它飛到月球軌道附近時還能有這樣的速度，它就可以逃離地球。只是從地球到月球軌道附近它需要消耗驚人的能量。