导弹弹道学是研究导弹飞行中质心运动的学科。它是在外弹道学基础上发展起来的，是导弹飞行力学的一个分支，属于应用力学范畴。导弹弹道学是研究和解决导弹及其系统在研制、试验和战斗使用中，直接与导弹质心运动规律有关的各种实际问题。它与研究一般力学对象运动规律的理论力学，既有区别又有联系 ，导弹弹道学根据理论力学的普遍规律，深入地分析导弹这一特定对象的运动规律。
研究导弹飞行过程中质心运动规律的学科。是20世纪40年代随着导弹的出现与发展，在外弹道学与飞行力学基础上发展起来的学科。导弹弹道学的研究涉及应用数学、理论力学、
空气动力学、喷气发动机推进原理、自动控制原理、制导系统原理、
地球物理学、天体轨道力学、计算技术等。
导弹的运动主要包括质心运动和绕质心转动，遵循理论力学的普遍规律。导弹是特定的力学对象，其运动是受控的，质量是变化的，并在地球引力场和一定的介质环境（大气、水、真空、地磁场）中运动，因而运动有其特殊性。为研究导弹的运动，可从经典力学的普遍规律出发，结合导弹运动的特点，建立描述其运动规律的微分方程组，包括导弹质心运动与绕质心转动的动力学和运动学方程、质量变化方程、制导与控制方程等。
在研究导弹质心运动的基本规律时，可以近似地忽略导弹的转动惯性，并且控制系统的工作是理想的。在此假设下，导弹的质心运动与绕质心转动就可以分开研究，导弹质心运动的规律是外弹道学的研究内容，绕质心转动的规律则为导弹姿态动力学的研究内容。主要是建立导弹的飞行速度、飞行高度、射程（航程）、弹道形状、过载、导弹与目标的相对运动关系、最大瞄准射程和落点偏差（或作战空域和脱靶量）等飞行性能与影响导弹质心运动的各种因素之间的数量关系。
影响导弹质心运动的主要因素包括：导弹的起飞质量、导弹级数及级间质量分配、有效载荷质量、
喷气发动机装置的推力和燃料秒消耗量，以及发动机喷管出口的截面积、气动外形与几何尺寸等；大气密度、温度、压力、风、地球引力场、地磁场、发射点的纬度与高程、发射方位角等飞行环境因素；导弹的制导方法及制导与控制系统所选用的参数等。
导弹弹道学还用于解决导弹武器系统在设计、仿真、制造、
飞行试验、鉴定与定型、部队训练与战斗运用等方面提出的实际问题。主要有：①坐标系的建立与受力分析。描述导弹运动及其受力情况的坐标系，通常有惯性坐标系及与运动目标固连的动坐标系、弹体坐标系、弹道坐标系、速度坐标系等。根据导弹自身特点及其飞行环境，确定作用在导弹上的力和力矩（喷气发动机推力、地球引力、空气动力及力矩、控制力及力矩、科氏惯性力及离心惯性力等）。②弹道计算。建立包括精确的和简化的、空间的和平面的、有控的和无控的（自由飞行）、绝对运动的和相对运动的等各种类型描述导弹运动的微分方程组，在给定的运动初始条件下，用解析方法或借助于电子计算机用数值方法求解，求得精确解或反映导弹运动本质特征的近似解。③弹道设计（或航迹规划）。在给定的飞行任务及各种约束条件下，与导弹总体参数的优化设计、导引规律的优化设计和综合考虑影响导弹运动的多种因素而进行的空气动力-弹道（或航迹）-控制系统的一体化设计等问题相结合，建立飞行性能优化（最优或次优）的数学模型，并研究其解法。优化导弹在导引过程中的飞行性能是弹道设计（或航迹规划）的重要内容。通常，攻击固定目标的导弹采用程序（方案）飞行；攻击活动目标的导弹采用三点法、追踪法、比例法、前置法或最优、迭代、自适应、微分对策等导引方法。④发射与分离动力学。研究导弹发射与分离阶段的各种弹道问题，如
潜射导弹的水下发射、导弹的全方位发射、多弹头分导导弹的分离等。⑤干扰弹道的分析与计算。研究导弹飞行过程中的各种干扰对飞行性能的影响。⑥飞行试验的准备与结果分析。根据飞行试验的目的选择导弹的飞行试验弹道；对飞行试验中获取的测量信息进行参数辨识，通过实时处理，实施飞行试验的安全控制；通过验后处理，鉴定导弹的飞行性能。⑦弹道仿真。利用电子计算机进行导弹飞行弹道全数字仿真或半实物仿真，实现在靶场中难以实现的边界条件或在较复杂条件下的飞行试验的仿真，可以用较小的代价获得多批次、大量的飞行弹道数据。⑧编写导弹的战斗使用文件。在精确弹道计算和飞行试验的基础上编制导弹的射表或确定导弹的发射区和杀伤区等。