在人类探索宇宙的壮阔征程中，土星五号火箭无疑是一座难以逾越的丰碑。上世纪60年代，美苏两国在航天领域展开激烈角逐，苏联率先实现人类首次进入太空、首次太空行走等壮举，令美国深感压力。为扭转局势，美国启动阿波罗计划，目标是在十年内将宇航员送上月球，而实现这一目标的关键，正是拥有强大运载能力的火箭。
阿波罗登月任务对火箭运载能力提出了极高要求。以阿波罗登月飞船为例，指令舱、服务舱与登月舱三部分总重接近45吨。当时，美国宇航局（NASA）提出了多种火箭方案，最终选择在近地轨道建造一枚运载能力达140吨的火箭，这一重任交给了以冯·布劳恩为首的团队。冯·布劳恩是德国纳粹时期的火箭专家，在资金充足的情况下，他与团队设计了土星系列火箭，包括土星A、土星B和土星C系列，而土星五号正是土星C系列中的土星C - 5型号。
1962年，C - 5火箭的建设工作正式启动。这款火箭堪称巨无霸，总重量约2970吨，最大直径10.1米，高度达110.6米。它采用三级火箭结构，第一级重约2290吨，其中130吨为壳体和发动机，其余2160吨为液氧煤油燃料，发动机工作时间165秒，总推力达3510吨；第二级重约496吨，壳体和发动机仅40吨，456吨为液氧液氢燃料，发动机工作时间360秒，总推力514吨；第三级重约123吨，13吨为壳体和发动机，110吨为液氧液氢燃料，发动机两次工作时间共计500秒，总推力100吨。如此强大的性能，使其近地轨道运载能力达140吨，地月转移轨道极限运力为48.6吨。
从1967年11月到1973年5月，土星五号火箭成功完成13次发射任务，其中12次为阿波罗任务，1次为天空实验室任务。它将24名宇航员送入太空，其中12人成功登陆月球，成为阿波罗计划得以实现的核心力量。与之形成鲜明对比的是，苏联的N1火箭连续4次试射失败，每次升空不久便发生爆炸，成为人类历史上最强的人工（非核）爆炸之一。最终，苏联退出登月竞赛，转而开展载人空间站计划，于1971年成功发射礼炮1号，成为载人空间站领域的领跑者。
为弥补登月竞赛的失利，美国迅速开展天空实验室计划。该空间站将土星五号的最上级装配大量仪器，于1973年5月14日成功升空，空重77吨，对接阿波罗飞船状态下总重超过90吨，远超苏联礼炮1号的18.4吨，美国借此在空间站领域实现对苏联的超越。然而，随着时代发展，土星五号逐渐走向退役。上世纪70年代，美国不再需要如此庞大且昂贵的火箭。1964至1973年间，美国在土星五号研发上投入64.17亿美元，单次发射费用1.8亿美元，平均每枚火箭发射费用达12.3亿美元（按2020年价格计算）。1975年后，美苏签署协议，暂停过度烧钱的太空竞赛，削减大批航天项目，土星五号完成天空实验室任务后失去新任务，相关生产线关闭。虽有人认为美国遗失土星五号图纸，但实际上图纸仍保存着，只是因供应商关停，生产组织难以恢复，且随着航天技术进步，旧图纸已落后，需重新设计研发。
如今，世界航天大国都在积极研制新一代重型火箭。美国的太空发射系统（SLS）、SpaceX的星舰、俄罗斯的联盟火箭以及中国的长征九号都处于研制或论证阶段。SLS预算高达180亿美元，其中20亿美元用于改建发射台，60亿美元用于猎户座飞船研发，火箭本身预算100亿美元，到2019年预算甚至飙升至360亿美元，发射费用另算。相比之下，SpaceX的星舰发射成本优势明显，近地轨道每公斤发射费用仅10美元。中国长征系列火箭自1970年成功发射第一颗人造卫星东方红一号以来，不断发展壮大。正在研制的长征九号作为重型火箭，预计推力达5873吨，近地轨道运载能力在50吨至140吨之间，有望为中国载人登月任务提供有力支持。在这场激烈的航天竞争中，谁能脱颖而出，成为未来航天领域的主导者，值得持续关注。
