Rakettitiede on tiedettä rakettien tuomisesta avaruuteen. Muodollisemmin se on ilmailu- ja avaruustekniikka. Ala vaatii laajan tietämyksen fysiikasta, aerodynamiikasta, matematiikasta, käyttövoiman dynamiikasta ja muista luonnontieteistä ja matematiikasta. Rakettitieteilijä tai ilmailu- ja avaruustekniikan insinööri voi erikoistua yhteen tai useampaan opintoalueeseen, ja tämä määrittää, millaista työtä hän etsii.
Kaikki, mikä saa ja pitää avaruusaluksen ulkoavaruudessa, sisältyy rakettitieteellisen sateenvarjon alle. Esimerkiksi ilmailu- ja avaruusinsinööri, joka on erikoistunut kemiaan ja käyttövoiman dynamiikkaan, voi työskennellä avaruusaluksen polttoaineongelmien parissa. Tämän henkilön on tiedettävä, kuinka paljon ponneainetta ja millaista laukaisee avaruusaluksen tehokkaimmin.
Ala sisältää myös suunnittelun. Joku joutui suunnittelemaan esimerkiksi avaruussukkulan, ja ne ilmailu- ja avaruustekniikan insinöörit olivat erikoistuneet maailman ensimmäisen uudelleenkäytettävän avaruusaluksen suunnitelmien laatimiseen. Sitten metallurgiset insinöörit ja heidän miehistönsä ottivat haltuunsa päättäessään, millaiset metallit olisivat parhaita sukkulan rungolle ja rungolle. Tutkijat pohtivat, mistä robotin varsi on tehty, kuinka paljon painoa se pystyy kantamaan ja kuinka paljon painoa (tai hyötykuormaa) sukkula kantaa ja käynnistää turvallisesti.
Vaikka tekniikka on enimmäkseen vanhentunutta, Apollo 13 -elokuvan katsominen antaa jollekin hyvän käsityksen kaikesta tämän alan sisällöstä. Kun puhelu kiertää huoneen ympäri ja lähtee liikkeelle, kullakin asemalla olevat vastaavat erityisestä vastuustaan avaruusaluksesta: tehoste, retro, sähkö ja ympäristö, opastus, lentodynamiikka jne. Myöhemmin elokuvassa, insinöörit keksivät ratkaisun komentomoduulin neliönmuotoisten litiumhydroksidikapselien asentamiseen kuun moduulin pyöreisiin astioihin. Projekti vaati myös useita eri alojen asiantuntijoita. Useimmilla ilmailu- ja avaruustekniikan insinööreillä on maisterin tutkinto, ellei tohtorin tutkinto, omalla alallaan, joten ilmailu- ja avaruustekniikan työ edellyttää laajaa koulutusta.