O inusitado em Rocket Science começa desde seu protagonista: uma pessoa que gagueja instintivamente prefere os bastidores, os papéis secundários, mas Hal Hefner (vivido pelo ator revelação Reece Thompson) faz exatamente o movimento oposto. Estudante secundário em New Jersey, Hal decide tomar a mais improvável das atitudes para uma pessoa que gagueja: impelido por uma avassaladora paixão juvenil, resolve entrar no grupo de debates da escola e ir em busca de sua voz perdida.

No inglês informal, "rocket science" significa um desafio muito complicado, que requer esforço acima da média, semelhante ao esforço exigido para alguém se tornar um astronauta (um "rocket scientist") e também ao esforço exigido de alguém com gagueira para falar em público. Essa é a analogia pretendida pelo título do filme.