เครื่องบินทิ้งระเบิดกลางวันคือ เครื่องบิน ทิ้งระเบิดที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับภารกิจทิ้งระเบิดในเวลากลางวัน ปัจจุบันคำนี้ส่วนใหญ่มีความหมายในเชิงประวัติศาสตร์ เนื่องจากเครื่องบินที่เหมาะสมสำหรับ ภารกิจ ทิ้งระเบิดทั้งกลางวันและกลางคืนได้กลายเป็นมาตรฐานไปแล้ว

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่งการทิ้งระเบิดในเวลากลางวันเป็นรูปแบบปกติของการปฏิบัติการทิ้งระเบิด แม้ว่าเครื่องบินลำเดียวกันนี้มักจะทำการโจมตีในเวลากลางคืนด้วย แต่ เทคโนโลยี เล็งเป้าหมายระเบิด ที่ยังไม่ทันสมัย ในช่วงปี 1914–1918 ทำให้การทิ้งระเบิดในเวลากลางคืนเป็นไปได้ยาก โดยปกติแล้วการทิ้งระเบิดจะดำเนินการโดยลูกเรือของเครื่องบินเครื่องยนต์เดี่ยว แต่ แนวคิด เครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดหนักได้รับการบุกเบิกโดยเครื่องบินสามเครื่องยนต์Caproni Ca.1ของกองทัพอากาศ อิตาลี และเครื่องบินสี่เครื่องยนต์Sikorsky Ilya Murometsที่ใช้งานโดยกองทัพอากาศจักรวรรดิ รัสเซีย เครื่องบิน Muromets ซึ่งดัดแปลงมาจากเครื่องบินขนส่งพลเรือนก่อนสงคราม มีชื่อเสียงในด้านความสามารถในการต่อสู้ทางอากาศที่น่าเกรงขาม โดยปกติแล้วจะติดตั้งปืนกลหนักสองกระบอกในตำแหน่งที่แยกจากกัน แต่ในบางโอกาสก็เสริมด้วยอาวุธปืนเบาหลากหลายชนิด ซึ่งใช้งานโดยลูกเรือห้าคนขึ้นไป หนึ่งในเครื่องบินลำแรกๆ ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อใช้เป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดเบาในเวลากลางวันคือ เครื่องบินเครื่องยนต์เดี่ยวAirco DH.4 ซึ่งออกแบบโดยเจฟฟรีย์ เดอ ฮาวิลแลนด์ เครื่องบินลำ นี้มีลูกเรือสองคน ได้แก่ พลปืนประจำเครื่อง ซึ่งควบคุมปืนกลลูอิสที่ติดตั้งบนวงแหวนสการ์ฟและนักบิน ซึ่งมีปืนกลวิคเกอร์ส แบบติดตั้งอยู่กับที่เพียงกระบอกเดียว DH.4 เข้าประจำการในกองบินหลวง แห่งอังกฤษ ในช่วงต้นปี 1917 และได้รับการยกย่องว่าเป็นแบบที่ประสบความสำเร็จ โดยถูกใช้งานในกองทัพของอย่างน้อย 14 ประเทศ และมีการผลิตทั้งหมด 6,295 ลำ (ส่วนใหญ่ผลิตภายใต้ลิขสิทธิ์ในสหรัฐอเมริกา)

ในช่วงระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สอง (ค.ศ. 1918–1939) การทิ้งระเบิดในเวลากลางวันยังคงเป็นส่วนสำคัญในหลักการของกองทัพอากาศหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งกองทัพอากาศหลวง (RAF) เครื่องบินทิ้งระเบิดในเวลากลางวันได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบโต้การโจมตีทางอากาศ ดังนั้นจึงติดตั้งอาวุธหนักจำนวนมาก โดยมีอาวุธป้องกันหลายอย่าง ซึ่งโดยทั่วไปคือปืนกลหนักที่ใช้งานโดยพลปืน เครื่องบินเหล่านี้ยังได้รับการออกแบบให้มีจุดบอดในการป้องกัน น้อยที่สุด กล่าว คือ อย่างน้อยที่สุดจะมีพลปืนหนึ่งคนสามารถมองเห็นและยิงใส่เครื่องบินรบของศัตรูที่โจมตีได้[ 1 ^{]โดยไม่}คำนึงถึงมุมที่ผู้โจมตีเข้ามา แม้แต่เครื่องบินทิ้งระเบิดเบา เครื่องยนต์เดียว ที่ออกแบบมาสำหรับการปฏิบัติการในเวลากลางวันก็ยังมีพลปืนประจำการ ในช่วงทศวรรษ ค.ศ. 1930 การออกแบบเครื่องบินทิ้งระเบิดเน้นการใช้ความเร็วสูงขึ้นเพื่อหลบหลีกเครื่องบินรบมากขึ้น แม้ว่าแรงต้านที่เกิดจากป้อมปืนและน้ำหนักมากของปืนกลจะลดทอนความเร็วและประสิทธิภาพด้านอื่นๆ แต่ก็ถือว่าเป็นสิ่งจำเป็น

ในช่วงต้นสงครามโลกครั้งที่สองแม้แต่เครื่องบินทิ้งระเบิดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ก็ยังประสบความสูญเสียอย่างหนักและมีลูกเรือบาดเจ็บจำนวนมากจากการโจมตีของเครื่องบินขับไล่ หาก มี เครื่องบินขับไล่คุ้มกัน พวกมันจะช่วยยับยั้งและลดประสิทธิภาพของผู้โจมตี อย่างไรก็ตาม เครื่องบินขับไล่เกือบทั้งหมดที่ปฏิบัติการในช่วงต้นสงครามไม่เหมาะสมกับบทบาทในการคุ้มกันฝูงบินทิ้งระเบิดขนาดใหญ่ไปยังและจากเป้าหมายที่อยู่ห่างออกไปมากกว่า 200 ไมล์ (320 กิโลเมตร) เมื่อสิ้นสุดปี 1940 ความยากลำบากในการให้เครื่องบินขับไล่คุ้มกันนำไปสู่การยกเลิกปฏิบัติการทิ้งระเบิดระยะไกลขนาดใหญ่ในเวลากลางวันของทั้งกองทัพอากาศ เยอรมัน และกองทัพอากาศอังกฤษ

หลังจากที่สหรัฐอเมริกาเข้าร่วมสงคราม เครื่องบินทิ้งระเบิดหนักหลักในขณะนั้น เช่นโบอิ้ง บี-17 ฟลายอิง ฟอร์เทรสและคอนโซลิเดเต็ด บี-24 ลิเบอเรเตอร์ถูกมองว่ามีอาวุธครบครันมากจนเหมาะสมสำหรับภารกิจในเวลากลางวันโดยไม่มีเครื่องบินคุ้มกัน อย่างไรก็ตามกองทัพอากาศที่แปด ของสหรัฐฯ ซึ่งปฏิบัติการจากฐานทัพในอังกฤษ ประสบความสูญเสียน้อยลงมากหลังจากมีการนำเครื่องบินขับไล่ที่มีพิสัยทำการเทียบเท่ากับเครื่องบินทิ้งระเบิดเข้ามาใช้งาน ในขณะเดียวกัน เครื่องบินทิ้งระเบิดอเนกประสงค์และเครื่องบินหลายบทบาทก็เริ่มมีบทบาทมากขึ้นเรื่อยๆ การออกแบบดังกล่าว มักมีความสามารถในการทำความเร็วสูงสุดและเร่งความเร็วได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้นักบินหลีกเลี่ยงการโจมตีโดยตรงจากเครื่องบินขับไล่ได้