Vesoljsko letalo ali vesoljsko letalo je letalo, ki združuje značilnosti letal in raketnih ladij, kar mu omogoča, da vstopi v vesolje in se varno vrne. Ideja vesoljskega letala je, da bi sčasoma omogočila razširjena vesoljska potovanja, kar bi omogočilo navadnim civilistom, da vstopijo v vesolje skupaj z vladnimi astronavti in raziskovalci. Številne vlade so delale na vesoljskih letalih, več zasebnih podjetij pa se je pridružilo tudi tekmi za izgradnjo varnega, učinkovitega in uporabnega vesoljskega letala.
Leta 2004 je SpaceShipOne, prvo vesoljsko letalo, ki ga je zgradilo in na katerem je uspešno letelo zasebno podjetje, prejel nagrado Ansari X, s čimer je dokazal, da so vesoljska letala popolnoma izvedljive ideje in da so vesoljska potovanja vse večja in zelo realna možnost. To vesoljsko letalo je zgrajeno na delu številnih raziskovalcev, ki so razvili vesoljsko plovilo, ki je bilo zasnovano za komercialne podvige.
V bistvu je vesoljsko letalo kot vesoljsko plovilo s krili. Vesoljska letala uporabljajo raketno moč za vstop v orbito in vključujejo velik del tehnologije, vgrajene v letala. Nekateri nimajo dovolj moči, da bi sami vstopili v orbito, kar zahteva izstrelitev z matične ladje, ki jih ponese na veliko višino, preden jih spusti, druge pa je mogoče izstreliti s tal.
Suborbitalno vesoljsko letalo je vesoljsko letalo, ki lahko za kratek čas zapusti zemeljsko atmosfero, preden se prisili nazaj. Orbitalna vesoljska letala lahko opravijo vsaj eno celotno orbito Zemlje, pri čemer večina podjetij vlaga v razvoj orbitalnih vesoljskih letal, saj so bolj vsestranska in imajo več potencialnih aplikacij. Končno je cilj razviti vesoljska letala, ki lahko potujejo daleč izven dosega Zemlje, kar potnikom in pilotom omogoča raziskovanje novih meja.
Vesoljska letala so zasnovana tudi za večkratno uporabo, kar njihovim lastnikom omogoča, da jih znova in znova lansirajo, tako kot običajna letala. Zaradi tega so dolgoročno bolj donosna, v nasprotju z zgodnjimi vesoljskimi plovili, ki so bila zgrajena za posebne misije in nato razpuščena. Zmožnost izdelave letal za večkratno uporabo omogoča komercialnim podjetjem, da vstopijo v vesoljsko tekmo, kar spodbuja razvoj inovativne tehnologije, ki povečuje varnost in učinkovitost.
Tako kot druga letala vesoljska letala urejajo svetovne vlade, čeprav je bila natančna narava uredbe od leta 2008 še vedno tema razprav. Tako kot druge nove tehnologije in načini prevoza, vesoljska letala predstavljajo pomemben izziv za regulatorje, varnost, nadzor prometa in druga vprašanja.