Svemirski zrakoplov ili svemirski zrakoplov je zrakoplov koji spaja značajke zrakoplova i raketnih brodova, omogućujući mu da uđe u svemir i da se vrati sigurno. Ideja koja stoji iza svemirskog aviona je da bi na kraju omogućila široka svemirska putovanja, dopuštajući običnim civilima da uđu u svemir zajedno s vladinim astronautima i istraživačima. Brojne vlade radile su na svemirskim zrakoplovima, a nekoliko privatnih tvrtki također se pridružilo utrci za izgradnju sigurnog, učinkovitog, izvodljivog svemirskog zrakoplova.
Godine 2004. SpaceShipOne, prvi svemirski zrakoplov koji je izgradila i kojim je uspješno upravljala privatna tvrtka, osvojio je nagradu Ansari X, pokazujući da su svemirski avioni potpuno izvedive ideje, te da je svemirsko putovanje sve veća i vrlo stvarna mogućnost. Ovaj svemirski avion izgrađen je na radu brojnih istraživača, razvijajući letjelicu koja je bila dizajnirana za komercijalne pothvate.
U osnovi, svemirski avion je poput letjelice s krilima. Svemirski zrakoplovi koriste raketnu snagu za ulazak u orbitu i uključuju velik dio tehnologije ugrađene u zrakoplove. Neki nemaju dovoljno snage da sami uđu u orbitu, zahtijevajući lansiranje s matičnog broda koji ih nosi na veliku visinu prije nego što ih puste, dok se drugi mogu lansirati sa zemlje.
Suborbitalni svemirski zrakoplov je svemirski zrakoplov koji je sposoban nakratko izaći iz Zemljine atmosfere prije nego što se prisili na povratak. Orbitalni svemirski zrakoplovi mogu dovršiti barem jednu punu orbitu Zemlje, pri čemu većina tvrtki ulaže u razvoj orbitalnih svemirskih zrakoplova, jer su svestraniji i imaju više potencijalnih primjena. Konačno, cilj je razviti svemirske avione koji mogu putovati daleko izvan dosega Zemlje, omogućujući putnicima i pilotima da istraže nove granice.
Svemirski zrakoplovi također su dizajnirani za višekratnu upotrebu, što njihovim vlasnicima omogućuje da ih lansiraju iznova i iznova, baš kao i obične zrakoplove. To ih dugoročno čini profitabilnijima, za razliku od ranih svemirskih letjelica, koje su napravljene za specifične misije, a zatim odbačene. Mogućnost konstruiranja višekratnih aviona omogućuje komercijalnim tvrtkama da uđu u svemirsku utrku, potičući razvoj inovativne tehnologije koja povećava sigurnost i učinkovitost.
Poput drugih zrakoplova, svemirske zrakoplove reguliraju svjetske vlade, iako je precizna priroda propisa još uvijek bila tema rasprave od 2008. Poput drugih novih tehnologija i načina prijevoza, svemirski zrakoplov predstavlja značajan izazov za regulatore koji se bave sigurnost, kontrolu prometa i druga pitanja.