تصنع سبيس إكس مركبات الإطلاق من أجل تشغيل مزودها لخدمة الإطلاق ولتنفيذ أهدافها المتنوعة في الاستكشاف. تصنع سبيس إكس وتشغِّل في الوقت الحالي عائلة مركبات الإطلاق ذات الحمولة المتوسطة فالكون 9 كامل الدفع، وعائلة مركبات الإطلاق ذات الحمولة الثقيلة فالكون هيفي. تُستخدم محركات سبيس إكس ميرلين الصاروخية في دفع كلا النوعين، وتُستخدم تقنيات الإطلاق العمودي والهبوط العمودي (في تي في إل) لإعادة استخدام المرحلة الأولى. واعتبارًا من عام 2019، بدأت الشركة بتطوير نظام الإطلاق ستارشيب القابل لإعادة الاستخدام بشكل كامل، والذي سيأخذ مكان فالكون 9 وفالكون هيفي.
كان صاروخ فالكون 1 من ضمن عائلة مركبات الإطلاق الأولى لسبيس إكس، ومركبة الإطلاق الأولى ذات الوقود السائل المُطورة بشكل خاص للإطلاق في المدار، واستعمل هذا الصاروخ محركات سبيس إكس ميرلين وكيستريل في مرحلتيه الأولى والثانية على التوالي. أُطلق خمس مرات من جزيرة أومليك بين عامي 2006 و2009، جرى التخطيط لبدائل متمثلة في صاروخي فالكون 1إي، وفالكون 5 لكن لم يجري تطويرها أبدًا. طُوِّرت سلسلة مركبات الإطلاق فالكون 9 في1.0 التي تستخدم محركات ميرلين المُطورة في كلا مرحلتيها بمثابة جزء من برنامج القوات الجوية الأمريكية لمركبات الإطلاق المستهلكة المتطورة، وبرنامج ناسا لخدمات النقل التجاري المداري. أُطلقت لأول مرة من كيب كانافيرال في عام 2010، واستُبدلت فيما بعد بسلسلة فالكون 9 في1.1 في عام 2013، والتي أُطلقت أيضًا من قاعدة فاندنبرغ الجوية. وتبعها البدائل فالكون 9 كامل الدفع، وفالكون هيفي في عامي 2015 و2018، وأُطلق كلاهما من مركز كينيدي للفضاء بالإضافة إلى كيب كانافيرال وقاعدة فاندنبرغ الجوية.