轨道轰炸机是处在次轨道状态下或绕次轨道运行的太空轰炸机。次轨道轰炸机可以携带大当量核武器、大量常规武器和多种新概念武器（比如太空动能武器和光束武器），在太空轨道上对地面目标实施远距离直接打击。由于它沿太空轨道飞行，可以快速机动，因此可以在较短时间内打击地球上诸多地面目标。而且由于身处高空，也无须担心敌军防空武器的打击，生存性较高。次轨道轰炸机还可以进行机动变轨，快速转换打击区域，令敌军防不胜防。同时由于没有采用传统的卫星、航天飞机所使用的惯用空间轨道，因此传统轨道式太空武器很难对其进行打击，生存能力极强。由于次轨道轰炸机存在诸多优点，军事意义和价值极大，因此各大国都在争相开展研制次轨道轰炸机的项目。它是天基航天器的一种，是在空间轨道运行、装有较大当量核弹、需要时即可按指令重返大气层选择某一地面目标对其实施核突击的先进武器。