Een atoomvliegtuig is een vliegtuig dat wordt voortgedreven door atoomenergie. De meeste atoomvliegtuigen werden ontworpen als bommenwerpers.
Rusland maakte in 2018 melding van de 9M730 Burevestnik, een door dit land ontwikkeld kruisvluchtwapen voortgedreven door kernsplijting dat met een kernwapen kan worden uitgerust. In 2019 is er mogelijk een bij een mislukte test bij Archangelsk ontploft, waarbij radioactiviteit vrijkwam.[1]