行太空飞行，是集航空器、太空运载工具及航天器于一身的航空航天飞行器，亦可以作为载人航天器，可以重复使用。空天飞机上同时有飞机发动机和火箭发动机，起飞时也不使用火箭助推器，可以像飞行器一样从飞机场跑道上起飞，以高超音速在大气层飞行，直接进入太空，成为航天器，降落时亦可以像飞机一样在飞机场跑道上降落。空天飞机将会是21世纪世界各国争夺制空权和制天权的关键武器之一。目前美国、俄罗斯、中国、日本及德国都在研究空天飞机，但没有获得实质成功，多数方案还是要靠抛弃式运载火箭升空，类似老式太空梭观念。美国曾在90年代研