土星5号运载火箭（英文：Saturn V），译农神五号，亦称为月球火箭，是美国国家航空航天局（NASA）在阿波罗计划和天空实验室计划两项太空计划中使用的多级可抛式液体燃料火箭。
上世纪60年代初期，苏联在太空竞赛领先于美国。1957年苏联发射了第一颗人造卫星史泼尼克一号，尤里·加加林成为第一个进入太空的人类。为了在太空领域领先苏联，肯尼迪总统宣布美国会在1970年之前将宇航员送上月球。当时世界上没有火箭能够一次运送可登月的航天器。土星1号火箭当时还在研制过程中，但由于其推力远远不够，需要若干次发射才能将登月所需要的各个部件送入轨道。
在登月计划的计划阶段初期，NASA曾考虑过三个主要的设想：地球轨道交会、直接起飞以及月球轨道交会(LOR)。尽管NASA起初没有考虑月球轨道集合，因为人类当时连地球轨道集合都没有执行过，更不用说难度更大的月球轨道集合了。后来，由于能够使任务时间缩短以及较其他两种方法简单，最终NASA采用了月球轨道集合的方法。在解决了推进燃料的选择、燃料需求量和火箭制造过程等等问题之后，土星5号被选为登月飞船的运载火箭。
美国土星5号是截至目前仍是人类历史上使用过的自重最大的运载火箭，高达110.6米，起飞重量3038.5吨；总推力达3408吨，月球轨道运载能力45吨，近地轨道运载能力118吨。 土星5号是三级火箭，由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷组成。第一级长42米，直径10米，到尾段底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼，翼展约18米。第一级采用5台F-1发动机，推进剂为液氧和煤油，2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米，直径10米，采用液氧液氢推进剂 ，共用5台J-2发动机。第三级长18.8米，直径6.6米，1台J-2发动机，推进剂为液氧液氢。土星5号由马歇尔太空飞行中心总指挥沃纳·冯·布劳恩与他的德国火箭团队担任设计研发工作，主要的承包商包括波音公司、北美人航空公司、道格拉斯飞行器公司以及IBM。
从1964年至1973年，土星5号的总拨款高达65亿美元，在1966年达到最高，仅一年中就拨了12亿美元。而同时期美国企业号核动力航母的造价是4.5亿美元。
土星5号”运载火箭的生产线于1970年关闭。“土星5号”的最后一次发射是在1973年，这次发射将“ 天空实验室 ”空间站送入了近地轨道。 由于重开土星五号生产线花费巨大，而且土星五号是美国20世纪60年代的科技产物与现在的美国航天技术相比已经严重落后，为了满足日益重要的高边疆战略计划，NASA决定开发续任者 太空发射系统 （SLS系统)继续美国的开拓天疆战略，“太空发射系统”将有能力向太空发射77到130吨货物，可用于发射6人猎户座多功能乘员舱，最终的运载能力将达到143吨，甚至有可能达到165吨。
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