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，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。

这种航天进攻武器，主要有部分轨道轰炸系统（FOBS）、多轨道轰炸系统（MOBS）和轨道轰炸系统（OBS），其中部分轨道轰炸机系统已进行过试验。部分轨道轰炸机，是前苏联试验的一种空间武器，它以“SS—9”导弹为基础，加上一个反推火箭和轰炸系统综合平台组成，平时它在地面待命，使用时发射进入卫星轨道运行。第二级火箭分离后，根据地面指令，反推火箭点火将其送入再入大气层的轨道。由于它再入大气层前绕地球运行不到一周，所以称为部分轨道轰炸机。

部分轨道轰炸机，是前苏联试验的一种空间武器，它以“SS—9”导弹为基础，加上一个反推火箭和轰炸系统综合平台组成，平时它在地面待命，使用时发射进入卫星轨道运行。第二级火箭分离后，根据地面指令，反推火箭点火将其送入再入大气层的轨道。由于它再入大气层前绕地球运行不到一周，所以称为部分轨道轰炸机。

部分轨道轰炸机是在反弹道导弹系统日臻完善的情况下出现的，由于它采用的是卫星轨道，不同于战略弹道导弹的抛物线弹道，故可避开反弹道导弹系统的侦察和打击。该机具有以下优点：一是可从同一发射场向多个方向攻击同一目标，使被攻击一方防不胜防；二是平时可发射到空间轨道上与其它卫星一起运行，比较隐蔽和安全，令对方难以区别；三是在空间轨道运行时处于待命状态，随时都可以按指令机动变轨，选择攻击目标比较灵活；四是它在300千米高度轨道以7.7千米/秒的速度运行，只有在重返大气层时才有可能被发现，而此时离攻击目标仅有3分钟左右时间，很难组织有效的拦截，所以增大了攻击的突然性；五是可以攻击洲际弹道导弹射程达不到的地球背面目标，且相对行程比洲际弹道导弹近，若以300千米高度的轨道运行，只需45分钟即可到达，使对方地面防御系统的预警时间大为缩短。

上世纪90年代以来，美国为了称霸世界和控制太空的目的，投入巨资研究太空快速响应作战系统和跨大气层飞行器，它们想要把上述作战想象变为现实，而2013年，在中国的官方媒体也开始陆续披露相似的作战系统，而其他国家却没有这样的技术和经济实力，难怪一些媒体认为，中美两国垄断太空优势的竞赛将彻底改变世界军事格局，因为在二十一世纪谁掌握了太空谁就掌握了战争的主动权。

想象一下，在未来的太空作战中，一旦敌方将我方的卫星击毁，我方可以通过快速反应的卫星发射系统，迅速补充损失卫星，并发射轨道轰炸机或跨大气层飞行器对敌方进行空间轰炸，从而扭转战场颓势。当敌卫星进入我方预警范围，可以通过快速反应的太空卫星或飞船将敌卫星捕获和破坏，敌人的空间资产将迅速贬值，这是多么诱人的应用前景啊。

美国媒体认为，中国进入空天飞机和轨道轰炸机俱乐部的步伐还要比想像得快。有报道称中国正在研制发展具有潜在军事能力的空间飞行器，以及数十个相关的系统。陕西电视台的独家报道之后，2011年1月8日，11家中文媒体同时报道中国“神龙”空天飞机试飞成功。“神龙”是航空某型号重大专项跨大气层飞行器演示样机 (验证机)。此后，中国军迷和海外媒体都对“神龙”空天飞机的发展表示了深厚的兴趣。“神龙”空天飞机已经试飞成功的好消息传出后，中国军迷兴高采烈，西方媒体和军事专家也更加关注。“神龙”试飞与美国“X－37B”返回地球在同月进行，与中国的“歼－20”隐形飞机原型机试飞时间也惊人地相近。

2013年9月，外国军事论坛称，中国在其北方某地进行了一次飞行试验，证明中国是唯一一个在跨大气层飞行器领域能够追赶上美国的国家。据悉，由中国人自主研制的'遨天'1号跨大气层轨道飞行器进行了一次自由飞试验，试验获得了圆满成功。

据美国媒体猜测，中国的“遨天”1号飞船可能与美国追梦者飞船十分类似。中国的“遨天”1号飞船的自由飞试验可能采用类似的方式，使用直升机在高纬度地区进行自由放飞试验。

外国媒体称，从轰-6上放飞的此类测试机很多细节尚不能确定，它很可能只是进行了滑翔/空气动力的飞行测试。“神龙”似乎远没有“X-37B”成熟，距离生成实际作战能力还有很多年的差距。《中国研究学报》月刊第201期刊登了一篇文章，评估了中国2010年的军工产业，“目前，‘神龙’仍处于空投试验阶段，研发成果远远落后于‘X-37B’轨道试验飞行器”。除此之外，海外认为“神龙”仍在设计之中，只是粗略地被命名为“神龙”，美国仍不清楚“神龙”是否已经具备与“X-37B”一致的轨道飞行能力，但是到生产出样机还需要很长的路要走。但是事实是中国已经开展了军民两用空间技术的相关研究，当前的民用技术可以快速转向军用。虽然美国已经熟练掌握了空间飞行所需技术，但是中国在此领域超越并非是毫无希望。

外媒认为，得益于“神龙”精确的特性，关于它的试飞报道会呈现一个趋势，美国总是首先披露相关军事系统原型机，中国才公开相近的系统。这已经被先前的航天发展证明，中国公开其航天技术，一般会晚于美国至少15年。