1920年，冯天明见到了对他后来影响颇深的杨朔铭，他应邀参加了杨朔铭组织的陆军火箭试验小组，研制液体燃料火箭推进器。
由于火箭武器在两次抗曰战争中都发挥了重要作用，在杨朔铭的努力下，中国陆军成立了火箭试验小组，冯天明与中国国内的专家一起，在此基础上组建了一个研究小组，在一个废弃的军火库中建立起火箭飞行场，进行火箭的研究试验。他们克服了中国国内研究基础薄弱的种种困难，并以令人神往的宇宙飞行来打动那些有钱人和有技术的人，前来支持他们的火箭技术事业。这个小组后来在杨朔铭的大力资助下，成立了现在的“中国火箭协会”。
在火箭协会成立后不久，他们便成功地试验了多枚“万户”小型火箭。1921年夏天，冯天明到瑞士苏黎士的联邦工学院造访。在这里他结识了美国医学博士王深。冯天明认为未来的太空人必须承受很大的加速度，于是他们两人一起进行了一系列的太空医学实验。他们把小白鼠固定在一个平放的轮子上，然后转动轮子，越转越快直至转到极限值，随后杀掉小白鼠进行解剖。最后他们得出结论：小白鼠承受重力加速度的限制因素在于它的脑子，老鼠的死因多是脑溢血。这项试验的成果在中外学术界引起了相当大的轰动。
1922年春天，回到中国的冯天明以航空工程博士学位就教于新成立的燕京航空航天学院。冯天明一面在学院教学，一面由陆军及民间大企业提供研究经费，在火箭协会不断的进行试验和研究。经过不断的实验和总结，冯天明写出了论述了液体推进剂火箭发动机理论和实验的各个方面的论文，在这篇论文中，年轻的冯天明试图分析并测定火箭发动机中发生的复杂的喷射、雾化、燃烧、离解、气态平衡和膨胀现象等问题，并就这些问题进行了探索和阐述。
在当时，液体推进剂火箭还是一种新事物，而固体燃料火箭早在几百年以前就有了。俄国航天理论家齐奥尔科夫斯基和德国科学家奥伯特都曾指出：就产生更强的推力来说，液体推进