安全余量關(guān)系火箭飛行可靠性、飛行性能及運載能力。在通常情況下，安全余量是針對采用液體發(fā)動機的火箭（子級）而言的。在理想情況下，有效載荷入軌時，運載火箭各級應(yīng)恰好將所有可用推進劑消耗完畢，這樣即100%發(fā)揮了火箭能量，達到理論極限運載能力狀態(tài)。這時燃燒劑和氧化劑共同耗盡，按照額定混合比完美匹配。在實際情況下，由于飛行環(huán)境中各種偏差的存在，會使火箭實際飛行狀態(tài)或多或少偏離理想設(shè)計狀態(tài)，造成可用推進劑不夠或無法按照理想狀態(tài)匹配消耗。例如，燃燒劑消耗過快會造成一部分可用氧化劑產(chǎn)生剩余，其在關(guān)機時留在貯箱內(nèi)無法使用，從而降低運載能力，反之亦然。對入軌級而言，推進劑過早耗盡引起的發(fā)動機提前關(guān)機，會導(dǎo)致有效載荷無法進入預(yù)定軌道。為了應(yīng)對偏差帶來的影響，一般在可用推進劑中預(yù)留一定的儲備量，在實際飛行中，當(dāng)某種推進劑消耗過快時可以使用預(yù)留量，從而保證發(fā)動機不會因為推進劑過早耗盡而提前關(guān)機。所預(yù)留的這部分推進劑就是安全余量，具體數(shù)值要綜合當(dāng)發(fā)火箭實際偏差水平和入軌概率水平共同分析確定。

計算火箭安全余量主要應(yīng)考慮發(fā)動機混合比偏差、推進劑貯箱容積偏差、推進劑溫度偏差、發(fā)動機比沖偏差、發(fā)動機流量偏差、結(jié)構(gòu)質(zhì)量偏差、加注質(zhì)量偏差、大氣壓力和大氣密度偏差、高空風(fēng)干擾、空氣動力學(xué)系數(shù)偏差等偏差因素。多級火箭設(shè)計時，下面級應(yīng)合理確定耗盡關(guān)機概率，以便在控制系統(tǒng)允許范圍內(nèi)減少火箭安全余量需求，提高運載能力。液體火箭發(fā)動機在關(guān)機方面具有優(yōu)勢，入軌級應(yīng)盡量采用推進劑利用系統(tǒng)，以減少安全余量。安全余量設(shè)計要根據(jù)運載火箭設(shè)計值和系統(tǒng)偏差量，采用數(shù)理統(tǒng)計計算、蒙特卡洛仿真等方法，結(jié)合工程研制經(jīng)驗，找到最優(yōu)的各級安全余量分配方案，使得火箭在滿足入軌概率、航落區(qū)約束和測控要求等條件下，實現(xiàn)最大運載能力。運載火箭飛行級結(jié)束時，飛行速度、航程、軌道半長軸、軌道周期、飛行時間等達到設(shè)計要求值時，箭載計算機發(fā)出關(guān)機指令，這種關(guān)機方式稱為制導(dǎo)關(guān)機。制導(dǎo)關(guān)機概率水平的確定是進行安全余量設(shè)計的前提條件。