土星5號(hào)運(yùn)載火箭(Saturn V)，又譯為農(nóng)神五號(hào)，亦稱為月球火箭，它是美國的國家航空航天局(NASA)在阿波羅計(jì)劃和天空實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃等兩項(xiàng)太空計(jì)劃中使用的一個(gè)多級(jí)可拋式液體的燃料火箭。是僅次于蘇聯(lián)能源號(hào)運(yùn)載火箭的重大推力的第二大運(yùn)載火箭。

土星5號(hào)則是三級(jí)火箭，由S-1C第一級(jí)、S-2第二級(jí)、S-4B第三級(jí)、儀器艙和有效載荷所組成。第一級(jí)長42米，直徑10米，到尾段的底部直徑增大到13米。尾段上裝有4個(gè)穩(wěn)定的尾翼，翼展約18米。第一級(jí)采用5臺(tái)F-1發(fā)動(dòng)機(jī)，推進(jìn)劑為一些液氧和煤油，2個(gè)10米直徑的鋁制推進(jìn)劑貯箱用桁條和隔框加強(qiáng)。第二級(jí)長25米，直徑10米，采用一些液氧液氫推進(jìn)劑 ，共用5臺(tái)J-2發(fā)動(dòng)機(jī)。第三級(jí)長18.8米，直徑6.6米，1臺(tái)J-2發(fā)動(dòng)機(jī)，推進(jìn)劑主要為液氧液氫。

土星5號(hào)是在人類歷史上所使用過的最重、推力最強(qiáng)的一個(gè)運(yùn)載火箭，它高達(dá)110.6米，起飛的重量3038噸，總推力達(dá)3400噸左右，同時(shí)可將127噸的有效載重送上近地軌道。土星5號(hào)是三級(jí)火箭，由S-1C第一級(jí)、S-2第二級(jí)、S-4B第三級(jí)、儀器艙和有效載荷所組成。第一級(jí)長42米，直徑10米，到尾段底部直徑同時(shí)增大到13米。

尾段上裝有4個(gè)穩(wěn)定尾翼，翼展約18米。第一級(jí)采用5臺(tái)F-1發(fā)動(dòng)機(jī)，推進(jìn)劑為一些液氧和煤油，2個(gè)10米直徑的鋁制推進(jìn)劑貯箱用桁條和隔框加強(qiáng)。第二級(jí)長25米，直徑10米，采用液氧液氫推進(jìn)劑 ，共用5臺(tái)J-2發(fā)動(dòng)機(jī)。第三級(jí)長18.8米，直徑6.6米，1臺(tái)J-2發(fā)動(dòng)機(jī)，推進(jìn)劑為液氧液氫。

土星5號(hào)運(yùn)載火箭是在人類歷史上使用過的最高、最重、運(yùn)載能力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭。盡管NASA曾設(shè)想過一個(gè)更大的火箭(例如新星火箭)，土星5號(hào)是歷史上、土星號(hào)運(yùn)載火箭成員當(dāng)中最大的一個(gè)火箭，土星5號(hào)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(tuán)隊(duì)擔(dān)任進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)的主要工作，它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。

土星5號(hào)除了最后一次發(fā)射天空實(shí)驗(yàn)室沒有使用過S-IVB(第三級(jí))之外，所有其他土星5號(hào)的發(fā)射都有三級(jí)：S-IC(一級(jí))、S-II(二級(jí))和S-IVB(三級(jí))。每一級(jí)都使用液態(tài)氧(LOX)作為一種氧化劑。第一級(jí)所使用的高精煉煤油(RP-1)作為主要燃料，其他兩級(jí)使用液態(tài)氫(LH2)作為主要燃料。一般來說，一次發(fā)射任務(wù)的前20分鐘左右都是由火箭在推動(dòng)。

土星5號(hào)在1967年至1973年期間NASA共發(fā)射了13枚土星5號(hào)火箭，因?yàn)閺膩砭蜎]有過損失有效載荷的主要事故發(fā)生(雖然阿波羅6號(hào)和阿波羅13號(hào)曾出現(xiàn)過推進(jìn)器失靈的問題，但箭載電腦都能夠通過延長剩余推進(jìn)器燃燒時(shí)間的辦法以保持飛行)。土星5號(hào)的主要載荷是載著一些宇航員成功登月的阿波羅航天器。最后一次土星5號(hào)的發(fā)射將天空實(shí)驗(yàn)室的空間站直接送入太空。

土星5號(hào)在20世紀(jì)60年代初期，蘇聯(lián)在太空競賽領(lǐng)先于其對(duì)手美國。1957年蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星史潑尼克一號(hào)，1961年4月12日，蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林成為第一個(gè)進(jìn)入太空的人類。為了能夠在太空的領(lǐng)域領(lǐng)先蘇聯(lián)，1961年的5月25日，肯尼迪總統(tǒng)宣布美國會(huì)在1970年之前將宇航員最先送上月球。

那時(shí)，美國是唯一的一次載人太空任務(wù)是艾倫·謝潑德的水星-紅石3號(hào);僅在太空停留了15分鐘，且未直接進(jìn)入近地軌道。當(dāng)時(shí)世界上沒有火箭能夠一次運(yùn)送可登月的航天器。因?yàn)橥列?號(hào)火箭當(dāng)時(shí)還在研制過程當(dāng)中，但由于其推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要分若干次發(fā)射才能將登月所需要的各個(gè)部件直接送入軌道。

土星5號(hào)在登月計(jì)劃的計(jì)劃階段初期，NASA曾考慮過三個(gè)主要的設(shè)想：地球軌道交會(huì)、直接起飛以及月球軌道交會(huì)(LOR)。盡管NASA起初沒有完全考慮月球軌道集合，因?yàn)槿祟惍?dāng)時(shí)連地球軌道的集合都沒有執(zhí)行過，更不用說難度更大的月球軌道集合了。后來，由于能夠使任務(wù)時(shí)間縮短以及較其他兩種方法更為簡單，因此月球軌道的集合仍然會(huì)被采納。

土星5號(hào)從1964年至1973年，土星5號(hào)的總撥款高達(dá)65億美元，在1966年則達(dá)到最高，僅一年當(dāng)中就撥了12億美元。阿波羅計(jì)劃被縮減的主要原因還是資金。在1966年，美國國家航空航天局的年度政府的撥款竟高達(dá)45億美元，約為當(dāng)時(shí)美國國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的0.5%。同年，國防部的一些政府撥款為635億美元。