Incident s hidrogenskom bombom u Palomaresu vojna je nesreća koja se dogodila 17. siječnja 1966. Zrakoplov-bombarder Sjedinjenih Država sudario se sa zrakoplovom tankerom tijekom punjenja goriva oko 6 milja (10 km) iznad Sredozemnog mora, nedaleko od obale Španjolske. To je zapalilo pretinac za gorivo u tankeru, uzrokujući njegovu eksploziju, usmrtivši sva četiri člana posade na brodu. Bombaš se također razbio, ubivši tri člana posade. Četiri člana posade preživjela su i skočila padobranom na sigurno. Eksplozija je bila toliko velika da je svjedočila posada drugog bombardera udaljenog više od jedne milje.
Incident je postao poznat kao incident s hidrogenskom bombom Palomares jer je bombarder nosio četiri hidrogenske bombe, koje su sve pale u blizini ribarskog sela Palomares. Konvencionalni eksplozivi u dvije bombe detonirali su, kontaminirajući dva četvorna kilometra španjolskog tla radioaktivnim plutonijem. Još jedna bomba pala je na tlo bez incidenata, a posljednja bomba pala je u Sredozemno more, što je izazvalo potragu koja je trajala 2 1/2 mjeseca. Očito, vojska Sjedinjenih Država nije željela da hidrogenska bomba padne u pogrešne ruke.
Incident s hidrogenskom bombom u Palomaresu očito je postao međunarodna gužva ubrzo nakon što se dogodio, a vlada Sjedinjenih Država radila je na čišćenju područja kontaminiranog tla, iskopavši 1,750 tona tla i zbrinuvši ga u Savannah River Plant u Južnoj Karolini. Kako bi pokazali lokalnim Španjolcima i međunarodnoj zajednici da područje nije kontaminirano, španjolski ministar turizma Manuel Fraga i američki veleposlanik Angier Biddle Duke plivali su na plaži kod Palomaresa, pred očima međunarodnih medija.
No, zaustavljanje incidenta s hidrogenskom bombom u Palomaresu zahtijevalo je pronalaženje posljednje hidrogenske bombe, što nije bilo tako lako. Koristeći početne podatke koje je dao Francisco Simó Orts, lokalni ribar koji je vidio kako bomba ulazi u vodu, korištena je matematička tehnika nazvana Bayesova pretraga za traženje bombe na morskom dnu. Za pretragu tog područja korišteno je poznato dubokomorsko oceanografsko plovilo Alvin. Nakon 2 1/2 mjeseca neprekidne potrage, bomba je izvučena i vraćena na površinu. Nakon toga je objavljena fotografija vojnih dužnosnika ispred pronađene bombe, što je prvi put da je nuklearno oružje viđeno pred očima javnosti.
Incident s hidrogenskom bombom Palomares sada ulazi u povijest kao jedan od najistaknutijih anomalnih incidenata koji uključuje nuklearno oružje. Drugi je incident Vela, kada je došlo do nuklearne eksplozije nepoznatog izvora u blizini južnoatlantskog otoka Bouvet.