Samolot kosmiczny to statek łączący cechy samolotu oraz rakiety. Zwykle ma on formę uskrzydlonego pojazdu z napędem rakietowym. W odróżnieniu od wahadłowca samolot taki nie startuje z wyrzutni tylko z lotniska. W zależności od konstrukcji pojazd ten może sam dostać się w kosmos, bądź też jest wynoszony na pokładzie innego samolotu.

Cechą samolotu kosmicznego jest zdolność do lotów wielokrotnych. Oznacza to, że całe urządzenie latające powraca w jednym kawałku i po zatankowaniu może odbyć kolejny lot.

Zarówno wahadłowiec jak i samolot kosmiczny lądują w drodze powrotnej na pasie lotniczym.

Rozwój wahadłowców nie doprowadził do szczególnego postępu w technice lotów kosmicznych. Na początku nowego wieku postanowiono nadać nowe tempo rozwojowi kosmicznej turystki. Zaproponowano udział w konkursie o Nagrodę X Prize. Najważniejszymi wymogami mają być niski koszt lotu oraz zdolność do wielokrotnego startu. Nagrodę zdobył SpaceShipOne. 4 października 2004 r. odbył dwa załogowe loty w przestrzeń kosmiczną.