С одной стороны, всегда существует стремление повысить энергетические характеристики топлива за счел включения в его состав тех или иных химических ингредиентов, с другой стороны, это часто оказывается недопустимым в реализуемом на практике твердом континууме с приемлемыми для эксплуатации характеристиками (механическая прочность, чувствительность к механическим воздействиям и т. д.), возможностями изготовления заряда и снаряжения двигателя.

Суть второго противоречия обуславливается тем, что твердое топливо обладает определенным комплексом баллистических характеристик, предопределяющих те или иные возможности организации рабочего процесса двигателя. А это может по-разному сказываться на другом важном источнике развития - коэффициенте а, а также на устойчивости рабочего процесса в двигателе.

Разрешение этих противоречий на определенной стадии развития техники (химии и технологии изготовления топлив, общего уровня машиностроения и т. д.) достигалось посредством разработки нового типа топлива, а затем и нового топливно-конструктивного типа двигателя. Проследим с этих позиций основные этапы развития ракеты на твердом топливе в рассматриваемый период и сопутствующее им изменение критериев развития.

Ракета на дымном порохе. Вполне естественно, что изначальным типом твердого ракетного топлива оказался дымный порох - простейшая смесь трех компонентов, из которых два - селитра и сера - встречались в природе в чистом виде, третий - уголь - являлся продуктом, производимым человеком с древнейших времен.

Как отмечалось, на протяжении веков состав дымного пороха не претерпевал особых изменений. Использованию дымного пороха в ракетной технике в сильной степени благоприятствовала его способность устойчиво гореть при низких давлениях, что позволяло его применять в конструкциях двигателя с малой прочностью.

Дымный порох представлял собой ракетное топливо с весьма низким Удельным импульсом, что было обусловлено как малым количеством Теплоты, выделяемой при сгорании, так и высоким содержанием конденсированной фазы в продуктах сгорания. Механическая структура заряда из дымного пороха, образуемая В процессе прессования, представляла собой агломерат частиц с жесткими связями.
При такой "жесткой" структуре частицы окислителя чутко реагировали на внешние механические нагрузки, что обуславливало высокую чувствительность дымного пороха к удару и трению. Такая структура дымного пороха не только исключала возможность "облагораживания" его состава за счет использования более эффективных окислителей (хотя такие попытки предпринимались), но и накладывала ограничения на процентное содержание калийной селитры.