Juga dikenal sebagai aero diesel, mesin diesel pesawat adalah jenis mesin pesawat yang menggunakan bahan bakar diesel. Meskipun telah digunakan beberapa kali, mesin diesel pesawat tidak pernah populer digunakan. Mesin tidak pernah digunakan secara luas karena berbagai faktor yang disukai mesin pesawat berbahan bakar bensin, yang terutama melibatkan biaya rendah dan ketersediaan bensin yang tinggi. Aero diesel paling sering digunakan dengan kapal udara, atau balon udara, di mana ekonomi bahan bakarnya yang unggul membuatnya diperlukan untuk perjalanan jarak jauh. Namun, karena penurunan ketersediaan bensin yang stabil, mesin diesel telah dipertimbangkan kembali untuk digunakan di pesawat modern.
Pada 1920-an dan 30-an, berbagai perusahaan memproduksi mesin diesel untuk pesawat terbang. Salah satu yang paling terkenal adalah diesel radial Packard, yang diproduksi dari tahun 1928 hingga 1929. Mesin ini digunakan dalam “Detroiter” Simon SM-IDX, yang melakukan penerbangan berbahan bakar diesel pertama pada tanggal 18 September 1928. Pesawat sayap yang menggunakan mesin diesel pesawat adalah Bloom & Voss Ha 139 floatplane, yang pembangkit listriknya terdiri dari empat mesin diesel Junkers Juno 205. Semua pesawat sayap tetap lainnya yang menggunakan mesin diesel, seperti pembom Soviet Petlyakov Pe-8, akhirnya mengadopsi mesin bensin.
Meskipun kurang populer di antara pesawat sayap tetap, mesin diesel pesawat banyak digunakan di kapal udara. Manfaat paling signifikan untuk menggunakan mesin ini untuk kapal udara adalah bahan bakar yang mudah terbakar; meskipun masih mudah terbakar, peluangnya untuk terbakar jauh lebih kecil daripada bensin. Karena hampir semua kapal udara pada saat itu menggunakan hidrogen, yang sangat mudah terbakar, sebagai gas pengangkat, pengurangan sifat mudah terbakar bahan bakar merupakan keuntungan besar. Kapal udara seperti LZ 129 Hindenburg dan LZ 130 Graf Zeppelin II menggunakan mesin diesel. Mesin ini dapat diputar mundur dengan mengubah persneling pada poros bubungan, memungkinkan mesin yang tidak hanya memiliki peluang kecil untuk terbakar, tetapi juga sangat dapat bermanuver.
Setelah penurunan penggunaan pesawat, mesin diesel pesawat menjadi lebih jarang. Akan tetapi, kebutuhan modern telah memicu kebangkitannya; dengan meningkatnya harga bahan bakar pesawat, seperti avgas, aero diesel telah mengalami perkembangan modern. Jerman telah memimpin dalam pengembangan mesin diesel pesawat modern, menawarkan beberapa model yang dapat menggunakan bahan bakar diesel dan pesawat. Negara-negara lain, terutama Prancis dan Amerika Serikat, juga terlibat dalam pengembangan mesin pesawat diesel modern.