為使系列火箭的總體技術(shù)性能達(dá)到國際一流水平，設(shè)計人員在繼承成熟技術(shù)的同時，在設(shè)計中采用了60%-70%的新技術(shù)。其中重要的共108項，重要技術(shù)創(chuàng)新項目22項，重大關(guān)鍵技術(shù)項目四項，即：YF-75氫氧發(fā)動機(jī)，是重新設(shè)計用于三級的氫氧發(fā)動機(jī)，在研制過程中遇到氫氧渦輪泵端面密封、螺旋管束式大噴管成型工藝多項技術(shù)難題。經(jīng)過艱苦扎實的工作，設(shè)計人員攻克了一道道技術(shù)與工藝難題，發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)可靠性首飛時已經(jīng)達(dá)到0.97。動調(diào)陀螺四軸平臺的研制成功，是我國將近20年來在火箭慣性器件方面的一大重大突破，是具有里程碑性質(zhì)的成就。冷氦加溫增壓技術(shù)不僅在國內(nèi)是首創(chuàng)的高難技術(shù)，即使在國際上也是屬于僅被美、日等個別工業(yè)發(fā)達(dá)國家所掌握的新、難技術(shù)。低溫氫氣能源雙向搖擺伺服機(jī)構(gòu)，采用低溫氫氣氣動機(jī)作為伺服機(jī)構(gòu)的一次能源這一技術(shù)在國內(nèi)是首創(chuàng)，在國外也未見到先例。

隨著中國探月工程和北斗導(dǎo)航工程的立項研制，長征三號甲系列運(yùn)載火箭迎來了更大的挑戰(zhàn)。探月工程發(fā)射任務(wù)實現(xiàn)了火箭“零窗口”發(fā)射技術(shù)、“多窗口”發(fā)射技術(shù)、地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)等突破，拓展了長征火箭發(fā)射能力，為后續(xù)深空探測打下了堅實基礎(chǔ)。在發(fā)射北斗衛(wèi)星過程中，突破了以MEO中圓轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計、起飛滾轉(zhuǎn)、高空風(fēng)雙向風(fēng)補(bǔ)償、遠(yuǎn)距離測發(fā)控為代表的多項關(guān)鍵技術(shù)，為工程建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)。

長征三號丙火箭是中國獨(dú)一無二的非全對稱火箭，2008年4月25日，長征三號丙火箭首飛成功，標(biāo)志著中國突破了非全對稱火箭設(shè)計技術(shù)，使得中國高軌任務(wù)運(yùn)載能力分布更加合理，實現(xiàn)了長征三號甲系列運(yùn)載火箭真正的系列化、組合化。

長三甲系列火箭運(yùn)載入軌精度高、適應(yīng)能力強(qiáng)，其發(fā)射衛(wèi)星的入軌精度達(dá)到世界一流水平?；鸺梢砸患龁涡且部梢砸患嘈前l(fā)射，既可以用于標(biāo)準(zhǔn)地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射，也可以用于超同步轉(zhuǎn)移軌道或低傾角同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射，以及深空探測器發(fā)射，可以滿足衛(wèi)星用戶多種不同使用要求。