光杆型长征九号。

长征九号火箭最早的方案出现在2011年，当时长征九号主要有三种构型，其中的基本型长103米，直径约9.5米，采用三级半构型（三级火箭加四个助推器），其中芯一级火箭配备4台YF-130液氧煤油发动机，每台助推器配备2台YF-130液氧煤油发动机，这样一级火箭的总推力可达5873吨；芯二级火箭配备2台推力220吨的YF-90氢氧发动机，芯三级火箭则配备4台25吨的YF-79氢氧发动机。

这款火箭的起飞质量约4137吨，起飞推力5873吨，近地轨道（LEO）的运载能力为140吨，地月转移轨道（LTO）的运载能力为50吨，地火转移轨道（MTO）的运载能力为44吨。

后来长征九号的版本也进行了几种改型，但主要是发动机数量的增减，构型方案上基本没有什么变化，总推力和运力也有所提升。

但2021版的长征九号（龙院士称之为21版）就不同了，相比于之前的版本，这简直就是一款新火箭了。

1、火箭长度由103米增加到了108米，增加了5米之多，推测主要是新一级火箭增加了长度，以便放置更多的燃料。

2、火箭直径由9.5米增加到10.6米，增加了1.1米，就是说这款火箭又变粗了，这样的直径已经超过了马斯克SpaceX的星舰（直径9米）、美国宇航局的SLS太空发射系统（直径8.4米）、俄罗斯的叶尼塞火箭（直径未知，但它主要靠助推器的推力，所以直径应该小于美国的sls）等正在研制的火箭，比美国曾用来登月的土星五号（直径10米）还粗0.6米，只有N1火箭的一级下端比它粗点。火箭的二级直径也是10.6米，三级为7.5米，但是整流罩又增加到9米，基本上可以根据需要随意调换直径。

3、取消了捆绑的4个助推器，这是最重大的一项改进，我国的大推力火箭一般都会有助推器助推，而长征九号这款最大的火箭却取消了助推器，这是一个很惊人的改进。而且虽然4个助推器都取消了，推力却没有减少，还一样是5873吨的推力，这主要得益于新一级火箭发动机的重新安排。

4、火箭发动机的安排已经完全不一样了，原先的版本安排的是芯一级火箭和4个助推器一共安装12个YF-130液氧煤油发动机，现在的版本改为采用多发并联设计，只使用芯一级火箭，底部安装16台YF135液氧煤油发动机，这样的设计推力和原先的版本一样，都是5873吨，但是省去了4个助推器，构型变得简单，操作系统也会变得简单，重量也能减轻15吨，发射效率也会提升。

长征九号的二级和三级火箭的发动机也更换了，芯二级火箭由2台推力220吨的YF-90氢氧发动机更换为了4台推力120吨的120HO氢氧发动机，推力比原先版本大了40吨，芯三级火箭则由4台25吨的YF-79氢氧发动机换为一台120HO氢氧发动机，推力大了20吨。

另外还有燃料箱也进行了重新设计，改进设计后的长征九号的重量有4122吨，相当于一艘中型驱逐舰的重量，或者1000头大象的重量，这些改进使得长征九号的运载能力和效率比都得到了提升，近地轨道运力由140吨上升到150吨，地月转移轨道运力由50吨上升到53吨，地火转移轨道运力也在45~50吨之间，新构型拥有了更高的运载系数和运载效率，用它完成巨型航天器发射，载人登月和载人登火项目，以及更远的深空探测都更轻松了。

总体看来，这款新型长征九号火箭也因为改进而变得更为协调，更为成熟，操作也更为简单，这种构型也和马斯克的SpaceX公司制造的声称用来火星移民的星舰更加相近了。但很显然我国的长征九号体型更大，推力和运力也更大，而且我国大型火箭一般都有捆绑助推器的传统，如果需要运送更大型的航天器的话，助推器自然而然就会装上去了，如果再加上原先辅助设计的推力达960吨的4台助推器，那么长征九号最大型火箭的推力将接近1万吨。