固体火箭发动机主要由壳体、固体推进剂、喷管组件、点火装置等四部分组成,其中固体推进剂配方及成型工艺、喷管设计及采用材料与制造工艺、壳体材料及制造工艺是最为关键的环节,直接影响固体发动机的性能。固体推进剂配方各种组分的混合物可以用压伸成型工艺预制成药柱再装填到壳体内,也可以直接在壳体内进行贴壁浇铸。壳体直接用作燃烧室。喷管用于超音速排出燃气,产生推力;喷管组件还要有推力矢量控制(TVC)系统来控制导弹的飞行姿势。点火装置在点火指令控制下解除安全保险并点燃发火药产生高温高压火焰用于点燃壳体内的推进剂。
固体发动机的水平与复合材料工业和高分子化学材料工业的科技水平密不可分,可以说是一个国家科技水平的缩影。
中、远程以上的固体弹道导弹通常由两级以上火箭发动机和前端系统(包括仪器舱、弹头、整流罩等)构成。为了给弹头提供较为精确的关机点速度,有些末级固体发动机(如美国的民兵3导弹的第三级和我国巨浪-1的第二级)的前封头装有推力终止装置,接到关机指令,推力终止孔打开进行反向喷射,燃烧室迅速泄压,火焰熄灭,推力也就终止了,同时反向喷射提供了末级分离的推力;先进的弹道导弹(如美国的三叉戟C4/D5,法国的M4/M45/M51)则采用优化控制飞行弹道和姿势(即所谓能量管理)使推进剂耗尽关机的方法。分导式多弹头(MIRV)导弹除多个主级发动机外还有一个末助推级(PBV,又称弹头母舱,由姿控系统、仪器舱及弹头支承/释放平台构成,一些先进单弹头导弹也有PBV),姿控发动机精确调整速度和姿势并逐个投放多弹头和诱饵对多个目标实施打击。民兵3和“和平卫士”MX使用的是液体燃料PBV,可以多次重启;三叉戟C4/D5使用固体燃料燃气发生器PBV;“白杨”(SS-25)、“白杨-M”(SS-27)、“侏儒”等单弹头导弹也使用了PBV。