土星5号運載火箭（英文：Saturn V），譯農神五号，亦稱為月球火箭，是美國國家航空航天局（NASA）在阿波羅計劃和天空實驗室計劃兩項太空計劃中使用的多級可抛式液體燃料火箭。

上世紀60年代初期，蘇聯在太空競賽領先于美國。1957年蘇聯發射了第一顆人造衛星史潑尼克一号，尤裡·加加林成為第一個進入太空的人類。為了在太空領域領先蘇聯，肯尼迪總統宣布美國會在1970年之前将宇航員送上月球。當時世界上沒有火箭能夠一次運送可登月的航天器。土星1号火箭當時還在研制過程中，但由于其推力遠遠不夠，需要若幹次發射才能将登月所需要的各個部件送入軌道。

在登月計劃的計劃階段初期，NASA曾考慮過三個主要的設想：地球軌道交會、直接起飛以及月球軌道交會(LOR)。盡管NASA起初沒有考慮月球軌道集合，因為人類當時連地球軌道集合都沒有執行過，更不用說難度更大的月球軌道集合了。後來，由于能夠使任務時間縮短以及較其他兩種方法簡單，最終NASA采用了月球軌道集合的方法。在解決了推進燃料的選擇、燃料需求量和火箭制造過程等等問題之後，土星5号被選為登月飛船的運載火箭。

美國土星5号是截至目前仍是人類曆史上使用過的自重最大的運載火箭，高達110.6米，起飛重量3038.5噸；總推力達3408噸，月球軌道運載能力45噸，近地軌道運載能力118噸。 土星5号是三級火箭，由S-1C第一級、S-2第二級、S-4B第三級、儀器艙和有效載荷組成。第一級長42米，直徑10米，到尾段底部直徑增大到13米。尾段上裝有4個穩定尾翼，翼展約18米。第一級采用5台F-1發動機，推進劑為液氧和煤油，2個10米直徑的鋁制推進劑貯箱用桁條和隔框加強。第二級長25米，直徑10米，采用液氧液氫推進劑 ，共用5台J-2發動機。第三級長18.8米，直徑6.6米，1台J-2發動機，推進劑為液氧液氫。土星5号由馬歇爾太空飛行中心總指揮沃納·馮·布勞恩與他的德國火箭團隊擔任設計研發工作，主要的承包商包括波音公司、北美人航空公司、道格拉斯飛行器公司以及IBM。

從1964年至1973年，土星5号的總撥款高達65億美元，在1966年達到最高，僅一年中就撥了12億美元。而同時期美國企業号核動力航母的造價是4.5億美元。

土星5号”運載火箭的生産線于1970年關閉。“土星5号”的最後一次發射是在1973年，這次發射将“ 天空實驗室 ”空間站送入了近地軌道。 由于重開土星五号生産線花費巨大，而且土星五号是美國20世紀60年代的科技産物與現在的美國航天技術相比已經嚴重落後，為了滿足日益重要的高邊疆戰略計劃，NASA決定開發續任者 太空發射系統 （SLS系統)繼續美國的開拓天疆戰略，“太空發射系統”将有能力向太空發射77到130噸貨物，可用于發射6人獵戶座多功能乘員艙，最終的運載能力将達到143噸，甚至有可能達到165噸。

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