Pesawat luar angkasa atau spaceplane adalah pesawat yang memadukan fitur-fitur pesawat dan kapal roket, memungkinkannya memasuki ruang angkasa dan kembali dengan selamat. Gagasan di balik pesawat luar angkasa adalah bahwa pada akhirnya akan memungkinkan perjalanan ruang angkasa yang luas, memungkinkan warga sipil biasa memasuki ruang angkasa bersama dengan astronot dan peneliti pemerintah. Sejumlah pemerintah telah mengerjakan pesawat luar angkasa, dan beberapa perusahaan swasta juga bergabung dalam perlombaan untuk membangun pesawat luar angkasa yang aman, efisien, dan dapat diterapkan.
Pada tahun 2004, SpaceShipOne, pesawat luar angkasa pertama yang dibangun dan berhasil diterbangkan oleh perusahaan swasta, memenangkan Ansari X Prize, yang menunjukkan bahwa pesawat luar angkasa adalah ide yang dapat diterapkan sepenuhnya, dan bahwa perjalanan ruang angkasa adalah kemungkinan yang berkembang dan sangat nyata. Pesawat ruang angkasa ini dibangun di atas karya banyak peneliti, mengembangkan pesawat ruang angkasa yang dirancang untuk usaha komersial.
Pada dasarnya, pesawat ruang angkasa seperti pesawat ruang angkasa dengan sayap. Pesawat luar angkasa menggunakan kekuatan roket untuk memasuki orbit, dan mencakup banyak teknologi yang dimasukkan ke dalam pesawat. Beberapa tidak memiliki kekuatan yang cukup untuk memasuki orbit sendiri, membutuhkan peluncuran dari kapal induk yang membawa mereka ke ketinggian sebelum melepaskannya, sementara yang lain dapat diluncurkan dari darat.
Pesawat ruang angkasa suborbital adalah pesawat ruang angkasa yang mampu keluar sebentar dari atmosfer bumi sebelum dipaksa untuk kembali. Pesawat ruang angkasa orbital dapat menyelesaikan setidaknya satu orbit penuh Bumi, dengan sebagian besar perusahaan berinvestasi dalam pengembangan pesawat ruang angkasa orbital, karena mereka lebih fleksibel dan memiliki lebih banyak aplikasi potensial. Akhirnya, tujuannya adalah untuk mengembangkan pesawat luar angkasa yang dapat melakukan perjalanan jauh di luar jangkauan Bumi, memungkinkan penumpang dan pilot untuk menjelajahi perbatasan baru.
Pesawat luar angkasa juga dirancang untuk dapat digunakan kembali, memungkinkan pemiliknya untuk meluncurkannya lagi dan lagi, sama seperti pesawat biasa. Hal ini membuat mereka lebih menguntungkan dalam jangka panjang, berbeda dengan pesawat ruang angkasa awal, yang dibangun untuk misi tertentu dan kemudian dibatalkan. Kemampuan untuk membuat pesawat yang dapat digunakan kembali memungkinkan perusahaan komersial untuk memasuki perlombaan luar angkasa, mendorong pengembangan teknologi inovatif yang meningkatkan keselamatan dan efisiensi.
Seperti pesawat lainnya, pesawat ruang angkasa diatur oleh pemerintah dunia, meskipun sifat persis dari peraturan tersebut masih menjadi topik perdebatan pada tahun 2008. Seperti teknologi dan moda transportasi baru lainnya, pesawat ruang angkasa merupakan tantangan yang signifikan bagi regulator terkait dengan keamanan, pengaturan lalu lintas, dan masalah lainnya.