A chamada velocidade de escape é aquela necessária para um projétil escapar completamente da atração gravitacional de um planeta, ou de qualquer corpo celeste. Por exemplo, se um projétil for lançado a partir da superfície da Terra com velocidade menor do que 11,2 km/s ele será atraído novamente para a superfície, ou ficará em órbita ao redor do planeta. Se for lançado com uma velocidade acima deste valor, o projétil escapará da Terra e não ficará em órbita, mas continuará se afastando indefinidamente.
Exemplos marcantes de objetos que atingiram velocidades maiores que a de escape da Terra foram as sondas que exploraram outros planetas do sistema solar. Até hoje, os únicos seres humanos que atingiram a velocidade de escape da Terra foram os astronautas das missões Apolo, que tinham como objetivo chegar até a Lua. Os casos mais extremos são as sondas Voyager, que atingiram a velocidade de escape em relação ao Sol, e hoje estão viajando fora do sistema solar, para não mais voltar.
Se um projétil for lançado da superfície de um planeta de massa M e raio R, a velocidade de escape é calculada por
Em que G é a constante gravitacional universal.
Para comparar a velocidade de escape da Terra e de Marte, considere que a massa da Terra é dez vezes maior do que a de Marte e que o raio equatorial da Terra é o dobro do de Marte. Então, a velocidade de escape na superfície da Terra é aproximadamente