为了获得更大的运载能力，长征六号火箭采用了一系列全新的设计方案，独特的发动机氧箱自生增压技术是最大亮点。由于火箭在飞行中，需要不断对发动机氧箱进行增压，传统设计中，需要额外增加独立的增压气瓶。自增压方案利用发动机燃气发生器的富余氧气为一级氧箱进行增压，可为火箭减少12个单独的增压气瓶以及一整套冗余增压系统，大大优化火箭总体方案并减少质量隐患。
这项回收利用的航天新技术在国际上从未曾有过先例。上海航天科技人员开展了大量试验和攻关，充分验证方案可行性，并通过热试车有效验证了增压系统的工作性能，仅增压输送系统就申请了16项专利。
此外，长征六号还创造性地使用了发动机燃气滚控系统，利用一级发动机涡轮泵后引出高温高压富氧燃气，与发动机一起对火箭进行滚动姿态控制，保证火箭飞行过程中的姿态稳定，在国际上也属首创。