เครื่องบินขับเคลื่อนด้วยจรวดหรือเครื่องบินจรวด คือเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์จรวดในการขับเคลื่อนบางครั้งอาจใช้ร่วมกับเครื่องยนต์ไอพ่นแบบใช้อากาศเครื่องบินจรวดสามารถทำความเร็วได้สูงกว่าเครื่องบินไอพ่นขนาดใกล้เคียงกันมาก แต่โดยทั่วไปแล้วจะบินด้วยกำลังขับเคลื่อนเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น จากนั้นก็จะร่อนลงเครื่องบินจรวดไม่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศจึงเหมาะสำหรับการบินที่ระดับความสูงมาก นอกจากนี้ยังสามารถเร่งความเร็วได้สูงกว่าและใช้ระยะการขึ้นบินที่สั้นกว่า เครื่องบินจรวดหลายลำอาจถูกปล่อยจากเครื่องบินขนส่ง เนื่องจากหากขึ้นบินจากพื้นดินอาจทำให้มีเวลาไม่เพียงพอที่จะไปถึงระดับความสูงมาก ๆ