На каждом из четырёх боковых блоков ракеты (первая ступень) установлены двигатели РД-107А, а на центральном блоке (вторая ступень) — двигатель РД-108А. Они близки по конструкции: каждый из них имеет по четыре маршевых камеры.

Каждый РД-107А оснащён также двумя, а РД-108А — четырьмя рулевыми камерами. В то время как маршевые камеры выдают основную тягу для подъёма ракеты, эти маленькие дополнительные камеры умеют отклоняться в стороны, управляя движением «Союза» по траектории полёта.

На старте «Союза» одновременно включаются и работают 20 маршевых и 12 рулевых камер. В этот момент общая тяга всей двигательной установки составляет 423,2 тонн-силы. Поскольку масса ракеты с полностью заправленными баками составляет примерно 312 тонн, тяга превышает вес. Это и обеспечивает уверенный уход носителя со стартового стола.

Запуск двигателей семейства РД-107 и РД-108 происходит с помощью 32 уникальных пирозажигательных устройств, устанавливаемых внутрь камер через сопла. Они представляют собой берёзовые палочки с пирозапалами. Последние по команде «Зажигание» вспыхивают внутри камер сгорания и воспламеняют смесь поступающих компонентов топлива.

За почти семь десятилетий двигатели семейства РД-107 и РД-108 отработали в 2021 пуске межконтинентальных баллистических ракет и космических носителей семейства Р-7. На этом гигантском массиве статистики они доказали феноменальную надёжность в 99,9 %. Именно такой высокий показатель позволил использовать их для запуска пилотируемых кораблей: начиная с Юрия Гагарина, двигатели успешно обеспечили все 162 отечественных космических пуска с экипажами.