Als Vermessungsflugzeug oder Messflugzeug wird ein Flugzeug bezeichnet, das speziell für die Luftbildphotogrammetrie bzw. Aero-Fernerkundung ausgerüstet ist. Die Luftbilder dienen zur Herstellung genauer Landkarten und Geländemodelle sowie als Grundlage für thematische Karten.
Das Flugzeug muss neben besonders stabilen Flugeigenschaften (wie z. B. der Pilatus Porter) eine gute Steigfähigkeit und ausreichend große Dienstgipfelhöhe haben. Für den Einsatz in der Photogrammetrie wird in die Bodenplatte (fix oder schwenkbar) eine Reihenbildkamera eingebaut, mit der Serien von Luftbildern aufgenommen werden können. Mit Zusatzgeräten (z. B. Überdeckungsregler, Navigationsteleskop und GPS-Ortung) können die Vermessungsflüge genau überwacht werden.
Unter den Navigationsinstrumenten muss ein präziser Kurskreisel für die Flugrichtung und ein guter Höhenmesser sein, um eine konstante Flughöhe einhalten zu können. Mit einer Plattform für Inertialnavigation können Flugverlauf und Raumlage laufend registriert werden, während früher Instrumente wie Horizontkameras oder Drehsensoren diesem Zweck dienten.