Physicien russe, né à Ijevsk (district de Kazan) et mort à Kalouga, Tsiolkovski est universellement considéré comme le précurseur de l'ère spatiale. Autodidacte, en raison d'une surdité qui l'empêche de fréquenter l'école, il acquiert, par la lecture, de vastes connaissances en mathématiques, en physique et en technologie. Tout en gagnant sa vie comme instituteur, il consacre ses heures de liberté à l'étude de la locomotion aérienne et publie en 1887 une étude théorique sur la possibilité de construire un ballon dirigeable entièrement métallique. Trois ans plus tard, il soumet à la Société impériale des ingénieurs un important mémoire sur l'aérodynamique des planeurs. Ces travaux devaient le conduire à aborder l'étude des fusées, puis celle de l'exploration spatiale dont il devient, vingt ans avant Robert Hutchings Goddard et Hermann Oberth, le premier théoricien.
En 1898, il propose l'utilisation de propergols liquides pour la propulsion des fusées et démontre les avantages que ceux-ci possèdent sur les carburants solides. Il recommande, en particulier, la combinaison de l'hydrogène liquide et de l'oxygène liquide, combinaison qui devait être adoptée quelque soixante-dix ans plus tard. En 1903, il écrit le plus célèbre de ses articles : « Exploration de l'espace au moyen d'engins à réaction », dans lequel il expose le principe de la propulsion par réaction, démontre que ce procédé peut fonctionner dans le vide et donne la formule mathématique permettant de calculer la vitesse atteinte par une fusée à la fin de la phase de propulsion en fonction de la vitesse d'éjection des gaz ; cette formule est à la base de toutes les réalisations ultérieures en astronautique.
Malheureusement, les travaux de Tsiolkovski se heurtent à une totale indifférence. À tel point que l'article qu'il soumet, en 1903, à L'Observateur scientifique de Moscou ne sera publié qu'en 1923, après la révolution. Le nouveau régime encourage Tsiolkovski à poursuivre ses recherches et celui-ci a la satisfaction de voir enfin reconnue l'importance de ses travaux. Ses idées ont essaimé et, dès 1929, un groupe de jeunes techniciens, passionnés par ses théories, crée à Leningrad un organisme consacré au développement des moteurs-fusées qui va bientôt devenir la pépinière des futurs ingénieurs soviétiques de l'espace.
Parmi les idées dont l'astronautique est redevable à Tsiolkovski, on peut citer, outre l'utilisation des propergols liquides, l'emploi des tuyères convergentes-divergentes, le refroidissement des parois de tuyères par circulation des ergols, le principe des fusées à étages, la création d'une gravité artificielle par la mise en rotation du vaisseau spatial, le recyclage en circuit fermé des produits du métabolisme des occupants d'un astronef.
Outre la douzaine d'ouvrages techniques écrits entre 1883 et 1935, Tsiolkovski a laissé deux livres de science-fiction, Fantaisies de la Terre et du Ciel (1895) et Au-delà de la Terre (1920).
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