Nロケットに引き続きアメリカのデルタロケットの技術を導入して作られているが、第2段ロケットや慣性誘導装置を国産化しており、次世代のH-IIロケットへの重要なステップということができる。

特に、液体酸素・液体水素燃料のLE-5型エンジンを自主技術で開発できたことは、次世代のH-IIロケットの1段目用LE-7型エンジンの実現に道筋をつけた点で意義が大きい。LE-7の実用化にはそれにもかかわらず大変な努力を要したわけであるが、LE-5の経験が無ければさらに難易度が高くなったといえる。

H-I試験機(第1号機）は1986年8月13日の打ち上げに成功、1992年まで合計9機を打ち上げ、すべて成功した。これにより 「さくら」「ひまわり」「ゆり」など実用｢｢静止衛星｣｣の打上げを順調にこなし、さらに複数衛星の同時打上げの技術習得も行った。

構成：3段式の液体＋固体ロケット

• 1段目: MB3-3型エンジン(推進剤はケロシンと液体酸素）を使用したN-IIとほぼ同じもの
• 1段目補助ロケット: N-IIロケット同様キャスター2型9本
• 2段目: NASDAと三菱重工、石川島播磨重工、航空宇宙研究所が開発したLE-5型液体ロケット（推進剤は液体酸素・液体水素）で、軌道上再着火が可能
• 3段目: 日産自動車が国産化した固体ロケットエンジンを使用
• ペイロード・フェアリング:　米国製を完成品で輸入
• 誘導装置: 国産化した慣性誘導装置を搭載

打上げ能力：

低軌道(LEO)に3,000kg、静止トランスファ軌道(GTO)に550kgのペイロードを投入可能。

• 試験機1号機(2段式): 1986年:測地実験衛星(EGP)「あじさい」、アマチュア衛星1号(JAS-1)「ふじ（Fuji-Oscar-12, FO-12）」磁気軸受フライホイール実験装置の複数衛星同時打上げ(LEO)。「ふじ」は日本発のピギーバック衛星。
• 試験機2号機(3段式): 1987年:技術試験衛星V型(ETS-V)「きく5号」(GEO)
• 3号機: 1988年:通信衛星3号-a(CS-3a)「さくら3号a」(GEO)
• 4号機: 1988年:通信衛星3号-b(CS-3b)「さくら3号b」(GEO)
• 5号機: 1989年:静止気象衛星(GMS-4)「ひまわり4号」(GEO)
• 6号機: 1990年:海洋観測衛星1号-b(MOS-1b)「もも1号b」、進展展開機能実験ペイロード(DEBUT)、アマチュア衛星1号-b(JAS-1b)「ふじ2号（Fuji-Oscar-20,FO-20）」(LEO)
• 7号機: 1990年:放送衛星3号-a(BS-3a)「ゆり3号a」(GEO)
• 8号機: 1991年:放送衛星3号-b(BS-3b)「ゆり3号b」(GEO)
• 9号機: 1992年:地球資源衛星1号(JERS-1)「ふよう1号」(GEO)

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