洲际导弹是射程在5500公里以上的弹道导弹。目前全世界有完整洲际导弹实战能力的国家，仍然只有中美俄英法五常。三哥、印度、巴基斯坦和以色列，目前还没有通过实际发射，证明他们有洲际导弹的完整作战能力。
洲际导弹和运载火箭的最大不同，在于他的二级火箭发动机的关机速度，不会超过7.91公里每秒，因此他运载的弹头，不能进入环绕地球的椭圆轨道，也不能直接飞离地球，弹头也不能环绕地球一周，只会在飞离发射点5500到15000公里之后，就再落回地面，正常落点就是弹头要打击的目标区域。这个飞行总过程，只需要20到40分钟！
因此对洲际导弹来说，他一个完整的作战过程，要至少两次穿越大气层——起飞阶段，导弹二级弹体带着弹头穿越一次。起飞阶段，导弹在大气层内的速度不算快，而且穿越时间很短，只有几分钟，因此防热、防冲击的技术难度不大。
而在再入、落地阶段，燃烧完的一、二级火箭壳体和弹头还要再穿越回来一次，这就是再入大气层的最后阶段。对导弹发射的末期来说，一般只有弹头有作战意义，因此主要研究弹头再入大气层遇到的技术难点。


根据计算，射程超过10000公里的洲际弹道导弹，其弹头再入大气层的起始阶段，速度通常要达到每秒7.3公里，相当于25倍音速！当弹头以这样高的速度强行闯入大气层时，由于受到气动力和气动加热作用，其表面温度将达数千度摄氏度！弹头前尖端处温度，最高则可达9000摄氏度！这个温度超过地球上任何金属的熔点！因为号称最耐热的钨金属，熔点也不过3420摄氏度！
在如此高的温度面前，用普通金属材料制成的弹头壳体会变软变形，甚至熔化与气化。即使在弹头壳体上再敷上一层耐高温烧蚀的保护层，也挡不住高温气流的烧蚀与破坏。更重要的是，弹道导弹的弹头再入大气层时，除了惊人的高温，还会遇到横向过载、滚动共振、粒子云侵蚀等冲击和干扰，甚至会遭到敌方动能拦截弹的撞击、敌方激光武器照射等打击。如果弹头没有抗住这些外力冲击，就会偏离轨道，甚至在空中碎裂解体，导致洲际导弹作战任务的彻底失败！


美国、苏联与我国在当年研制第一代洲际弹道导弹时，都遇到过如何让弹头安全再入大气层的难题。为此大国竞相研发核弹再入大气层载具。我国在研制“东风-5”洲际弹道导弹时“东风-5”的弹头再入大气层载具，是用金属材料制作，但这些载具在前期的再入大气层试验中，都被烧穿了，不能有效保护载具中的核弹。后来，以刘连元院士为首的专家组，花了两年时间，开发出复合防火热材料后，才使弹头再入防热问题得到圆满解决。这类材料的机密，至今也只有5常掌握。