另一个出人意料的宣布是第二级火箭的新设计。在“火神”火箭问世的最初几年里，它将沿用“半人马座”型第二级火箭(阿特拉斯5的第二级火箭)，但在2023年后将开始使用全新设计的第二级。
这个心的系统将基于ULA公司此前进行预研的“先进低温上面级”技术，这允许第二级火箭在宇宙中工作更长时间。
据介绍，新型的上面级将可以携带大量燃料， 它在将载荷送入轨道后，自身可继续停在轨道上，并允许其他宇宙飞船与之对接并补充燃料——就像为战斗机进行空中加油一样。现在ULA预计这将是一个为空间站补充燃料和物资的好手段，其军用潜力无疑也将受到五角大楼的重视。
