航空航天飞机，简称空太飞机或空天飞机，是一种新型及大部份国家在研究及发展阶段的航天运输系统，既能够航空亦能够航天，集飞行器、太空运载工具及航天器于一身，亦可以作为载人航天器，可以重复使用。

空天飞机上同时有飞机发动机和火箭发动机，起飞时也不使用火箭助推器，可以像飞行器一样从飞机场跑道上起飞，以高超音速在大气层飞行，直接进入太空，成为航天器，降落时亦可以像飞机一样在飞机场跑道上降落。空天飞机将会是21世纪世界各国争夺制空权和制天权的关键武器之一。目前美国、俄罗斯、中国、日本及德国都在研究空天飞机，但没有人实质成功，多数方案还是要靠抛弃式运载火箭升空，类似老式航天飞机观念。

The US Air Force's aerospaceplane project encompassed a variety of projects from 1958 until 1963 to study a fully reusable spaceplane. A variety of designs were studied during the lifetime of the project, including most of the early efforts on liquid air cycle engines (LACE) and even a nuclear-powered ramjet.