Pesawat terbang nuklir adalah sebuah pesawat didukung oleh energi nuklir. Penelitian mereka dikejar selama Perang Dingin dengan Amerika Serikat dan Uni Soviet.
Satu masalah desain, tidak pernah diselesaikan secara memadai, adalah kebutuhan untuk melindungi kru dari penyakit radiasi. Sejak munculnya ICBM pada tahun 1960 keuntungan taktis pesawat seperti itu sangat berkurang dan masing-masing proyek dibatalkan. Karena teknologi itu berbahaya dan tidak dipertimbangkan dalam konteks non-militer.
Rudal tak berawak telah dirancang untuk menggunakan roket termal nuklir, namun desain seperti itu dianggap terlalu berbahaya bagi kru untuk terbang.
