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固体火箭发动机主要由壳体、固体推进剂、喷管组件和点火装置组成，其中固体推进剂配方及成型技术、喷管设计及材料和制造技术、壳体材料及制造技术是最关键的环节，直接影响固体火箭发动机的性能。固体推进剂配方中各组分的混合物可以通过挤压成型工艺预制成药柱后填充到壳体中，也可以直接浇铸在壳体中。外壳直接用作燃烧室。喷嘴用来以超音速排出气体，产生推力；喷管组件还有一个推力矢量控制(TVC)系统来控制导弹的飞行姿态。在点火指令的控制下，点火装置释放安全保险，点燃推进剂，产生高温高压火焰，点燃壳体内的推进剂。
固体火箭发动机属于化学火箭发动机，以固体物质(能量和工质)为推进剂。固体推进剂点燃后，在燃烧室中燃烧，产生高温高压气体，即化学能转化为热能；气体通过喷管膨胀加速，热能转化为动能，以极高的速度从喷管排出，产生推力推动导弹前进。
以美苏为代表的发达国家，在大型固体发动机的发展上，大致经历了四个阶段。在20世纪50年代，战略固体发动机的技术基本上是金属外壳、CTPB、固定喷管等等。20世纪70年代，第二代发动机采用了大量的复合材料壳体、HTPB推进剂、复杂的推进剂设计、大喉道直径的柔性单喷管来实现推力矢量控制。20世纪80年代以来，先进的设计方法和实验损伤研究被广泛应用。碳纤维壳体、高能推进剂和各种柔性延伸喷管结构的广泛应用，极大地提高了固体发动机技术。典型的发动机有MX、三叉戟导弹、白杨-M导弹发动机。目前，国外战略固体发动机的发展已进入第四代，并进一步向综合性能优良、可靠性高、贮存寿命长、使用维护简单的方向发展。
未来，我国大型固体发动机将依托现有发动机的成熟技术，借鉴发展中的经验教训，应用战略性固体发动机可靠性增长工程的研究成果，同时贯穿全新的设计理念，应用全新的研发平台体系，采用一系列预先研究的新技术、新成果，使综合性能在现有技术水平上实现跨越式发展。这些新技术主要体现在高压固体发动机总体设计、N-15/15B高能推进剂、新型高能推进剂、碳纤维复合材料壳体(全复合材料裙)、高压推进剂及其配套绝热衬层、延伸喷管技术、喷管轻质C/C材料膨胀段、烧蚀喉衬和复合材料增强体柔性接头等方面。不仅如此，发动机关键材料国产化程度进一步提高，高能N-15推进剂应用范围扩大，发动机与弹体在性能和结构上的关系更加协调。从而使未来战略固体发动机的综合水平基本达到美国MX和三叉戟D-5固体发动机的水平。