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In risposta alle necessità del mercato, ma soprattutto ad attività spaziali che diventano sempre più sofisticate, è stato necessario fare un passo oltre al sia pure necessario incremento delle capacità di lancio. Per essere competitivo, il razzo-vettore doveva poter lanciare più satelliti contemporaneamente, portare rifornimenti alla Stazione Spaziale Internazionale e così via.

Nel 1999 ha fatto il suo ingresso sulla scena dei lanciatori l’Ariane-5, che nelle intenzioni dell’Arianespace e dell’ESA doveva essere destinato a superare i record dell’Ariane4.

Oggi l’Ariane 5 è ormai entrato nella fase matura della sua vita di lanciatore, anche se i record del suo predecessore sono decisamente lontani, anche per un improvviso cambiamento delle domande nel settore dei lanci satellitari, che grazie allo sviluppo sempre maggiore delle nanotecnologie si è decisamente spostato verso satelliti di dimensioni minori e dedicati a usi più specifici.

Lo stadio principale (EPC, da Etage Principal Cryotermique) è, nelle componenti principali, un doppio serbatoio e un motore. Alto 30,5 metri, ha un diametro di 5,4 metri e ha una massa a pieno carico di circa 170 tonnellate. Il propellente è conservato in un serbatoio superiore (130 tonnellate di ossigeno liquido, a una temperatura di -184 gradi centigradi) e un serbatoio inferiore (circa 25 tonnellate di idrogeno liquido mantenuti a -251 gradi centigradi). Attraverso alcuni meccanismi i due liquidi sono pompati nella camera di combustione, il cuore del motore Vulcain, che attraverso un ugello espelle ad altissima velocità il gas prodotto della combustione.

Il Vulcain è considerato uno dei grandi successi tecnologici europei. Da solo è costato un quarto di tutti gli investimenti per la realizzazione del programma sui lanciatori, mentre alla sua realizzazione hanno contribuito 40 diverse industrie europee. Dopo dieci minuti di spinta ininterrotta, il Vulcain si spegne, il primo stadio si separa dal secondo stadio e rientra a Terra seguendo una traiettoria balistica. La maggior parte del primo stadio si brucia in atmosfera per attrito, mentre quel che resta cade a oltre 2000 km di distanza dalle coste, in pieno Oceano Pacifico.

Durante i primi minuti del lancio, il motore criogenico fornisce appena l’8% della spinta necessaria. La maggior parte del lavoro è svolto da due razzi-vettori laterali, i cosiddetti booster (EAP, Etage d’Accelerationà Poudre), che con i loro 30 metri di altezza e 3 di diametro, divorano 240 tonnellate di propellente ciascuno in poco più di due minuti. Dopo circa 130 secondi da lancio, infatti, a una quota di circa 55 kilometri, i due booster vengono sganciati dallo stadio principale con delle esplosioni controllate e si tuffano nell’Oceano Atlantico a circa 450 kilometri a largo di Kourou. I booster sono responsabili anche dei cambiamenti nella direzione di marcia del lanciatore, perché l’ugello alla base del motore è mobile, potendosi inclinare di circa 6 gradi e mezzo intorno alla verticale. Diversamente dallo stadio principale, i razzi-vettori sono alimentati a propellente solido, un composto costituito da perclorato di ammoniaca (68%) che ha la funzione di ossidante, di polvere di alluminio (18%), con funzione di riducente e, infine, di polibutadiene (14%) che svolge funzione di legante e catalizzatore.

Molte industrie collaborano alla realizzazione di un lanciatore, per esempio un Ariane5. Quando i vari pezzi sono pronti vengono trasferiti a Kourou via mare- un viaggio di circa 12 giorni - e poi assemblati, come in una specie di lego.