垂直发射系统英文名称vertical launching system（VLS）舰载导弹是舰艇防空、反舰和反潜的主要武器，垂直发射系统早期都是倾斜发射的。

针对上述问题，美国在20世纪80年代为舰载导弹研制了两种垂直发射系统MK41和MK48，其中MK41可发射多种导弹，MK48仅用于发射舰空导弹。MK41采用模块式结构，标准模块是一个有8个发射管的导弹舱，每管装一枚导弹。导弹舱安装在军舰的甲板下，上端与甲板基本取平。每艘军舰所装导弹舱的数量视甲板的可用空间而定。例如，在“提康德罗加”级巡洋舰上，首尾各有8个导弹舱；在“阿利·伯克”级驱逐舰，舰首有4个导弹舱，舰尾有8个。在舰首和舰尾的导弹舱中，各有一个舱腾出3个发射管的位置，安装可伸缩的臂式起重机，用于重新装弹或吊走故障弹。这样，上述两种舰每艘舰的载弹量分别为122枚和90枚，其中有“标准”舰空导弹、“阿斯洛克”反潜导弹和“战斧”巡航导弹。根据要打击的目标，由发射控制系统选择弹种，指令某一枚导弹发射，反应时间仅4秒，而且可打击来自任何方向的目标。

垂直发射系统打击不同方向目标的关键，在于射出的导弹可在空中调整姿态。与早期的固定式发射装置、后来的回转式发射装置、臂式发射装置相比，垂直发射系统不用挤占太多舰面面积，一次可装填的弹药数量增多，有些水面舰艇的垂直发射系统一次可装填100多发导弹。

垂直发射系统还能发射反潜鱼雷。这些鱼雷，通常由现代火箭助飞，也被称作反潜导弹。它们先由火箭运载，到了预定位置后鱼雷再入水。比如，可由MK-41垂直发射系统发射的“阿斯洛克”火箭助飞鱼雷。

MK41已装备美国“提康德罗加”级巡洋舰、“阿利·伯克”级和“斯普鲁恩斯”级驱逐舰，日本“金刚”级驱逐舰和加拿大“易洛魁人”级驱逐舰也安装了MK41垂直发射系统。除了美国以外，以色列“巴拉克”导弹、英国“海狼”导弹和俄罗斯SA-N-6 、SA-N-9导弹都已采用垂直发射系统。

中国的垂直发射系统：

中国海军有三套垂直发射系统，

一是052c级装备的红旗9垂直发射系统，红旗9是冷发射，发射模块是8*6的模块（6枚导弹一个圆筒）；

二是054a级护卫舰装备的红旗16，红旗16则是热发射，发射模块是4*8的模块；

三是052D装置四组八联装，冷热共用舰载垂直发射器。

近年来，还有人提出了由垂直发射系统发射较大型无人机的构想，为垂直发射系统描绘出更广阔的应用前景。除了可发射的“内容”在变化，垂直发射系统的“形式”也在变化。

一方面，防空压力变大，尤其是小型来袭目标增多，让现代舰船有“好汉难敌四手”之虞。于是，“一坑多弹”技术出现。这种技术可在先前的一个导弹垂直发射单元中“塞”进去多枚导弹，虽然导弹直径明显减小、射程缩短不少，但能应对更多空中来袭的小型目标。

另一方面，让垂直发射系统发射更大直径导弹，打击距离更远、威力更大的目标，也有一定战场和市场需求。于是，一些国家新研垂直发射系统时，采用了模块化设计，尤其是突出了垂直发射系统中的发射箱口径可调，甚至提出“多坑一弹”的构想。这种逆向思维催生出的设计，显然将使垂直发射系统更加“不挑食”，在海战中发挥更大作用。