竺苗龙教授三十多年来主要从事于多级火箭的优化理论方面与航天器的最佳轨道理论方面等等基础理论研究，取得系列化研究成果，有的是开创性的。并建立了《多级火箭的结构参数的优化理论》及《航天器的最佳轨道理论（平面情况）》等两个理论。从理论上解决了有关多级火箭的极限速度、最大速度方案、最省推进剂方案及最佳质量比等等重大理论问题。同时，建立了相对论力学中的多级火箭速度表达式与经典力学中有关表达式间的关系，并将上述研究成果全面推广到相对论力学中。从理论上建立了关于平面情况航天器的最佳发射轨道的新数学模型，并在此基础上取得一系列新成果。成功解决了任意Rk（熄火点离开地心的距离）时的最佳发射轨道问题，指出了发射所需能量与Rk及推力等有关，并对Rk及推力予以优化，从而在理论上完整地解决了整体最佳发射轨道问题等等等等。同时，对初始轨道为椭圆轨道的小推力飞行研究方面，竺苗龙教授也取得了卓有成效的一系列成果。