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S-IVB（读作"S-four-B"）是由道格拉斯飞行器公司制造的火箭级，使用一台J-2发动机，用作土星五号第三级和土星一号B的第二级。登月时S-IVB点火两次，一次使飞船入轨，第二次进行地月转移轨道切入（英语：Trans-lunar injection）。
S-IVB是从土星一号的上面级，S-IV和研发中的土星五号第一级发展而来，S-IV使用六台液氢液氧发动机，原计划用于C-4火箭的第四级，因此叫做S-IV。
在1960年2月29日招标截止日期前，共有11家公司递交了意向书。4月19日，NASA主席基思·格莱南（T. Keith Glennan）宣布由道格拉斯负责制造，本来康维尔公司（Convair）的标书仅在道格拉斯之下，但康维尔已经获得了半人马座上面级的订单，格莱南不希望康维尔一家垄断液氢火箭市场。
后来，马歇尔航天飞行中心决定在三级火箭C-5（即土星五号的前称）的第三级使用增强型S-IV，即S-IVB，只使用一台J-2，而不需要发动机群。由于它和S-IV的相似性，这次生产合同还是交给道格拉斯。同时，另有计划研发使用S-IVB作第二级的C-IB火箭（土星一号B）来将阿波罗飞船发射到地球轨道进行测试。
道格拉斯制造了两个截然不同的S-IVB：200系列和500系列。200系列用于土星一号B，没有级间连接延伸体；由于不需要二次启动，因此氦气增压系统数量也比500系列少；它有3个用于级间分离的固体小火箭，而500系列只有2个。200系列也缺少用以二次启动J-2的加压余量燃料发动机所需的线性APS推进器。
S-IVB可携带73,280升（19,359 U.S.加仑）液氧，共重87,200 kg（192,243 lbs）； 252,750升（66,770 U.S.加仑）液氢，共重18,000 Kg（39,683 lbs）
一节未使用的S-IVB级被改造为美国第一座太空站天空实验室。
阿波罗13号、阿波罗14号、阿波罗15号、阿波罗16号和阿波罗17号任务期间，S-IVB级都坠毁在月球，通过人造“月震”来研究月球内部结构。
研发中的地球出发级和战神一号的第二级都将继承S-IVB的一些技术，都将采用一台J-2的升级版J-2X发动机，地球出发级的功能也与500系列相似，一次点火使载荷入轨，二次点火进入地月转移轨道。