洲际弹道导弹（英语：intercontinental ballistic missile，缩写为 ICBM）是一种超远程弹道导弹，射程在5500公里以上，设计用途为投递一枚或多枚的核弹头。该种导弹的威力强大，常被设想成导致世界末日的核战争中使用的武器。洲际弹道导弹具有比中程弹道导弹、短程弹道导弹和新命名的战区弹道导弹更长的射程和更快的速度。然而以射程来区分导弹种类总是带有主观性和一定的随意性，所以目前并没有普遍接受的定义严格地区分上述各种类型的导弹，所有定义都只在一定的学术群体内部能够达成共识。

世界上试射成功的第一枚洲际弹道导弹是苏联的Р-7（苏军的昵称是Семёрка，意为“老七”），北约代号SS-6“警棍”。这枚导弹于1957年5月15日从位于加盟共和国哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场试射成功，飞行了6000公里。

至于南亚的巴基斯坦和中东的以色列拥有中程弹道导弹，而且正在研发洲际弹道导弹。

普遍相信朝鲜正在研发洲际弹道导弹火星14弹道导弹，该国在1998年和2006年进行的两次导弹试射未取得明显的成功，但是2017年的试射已经达到洲际导弹的理论水准，火星15弹道导弹更达到了大国一万公里以上的大导弹标准，目前全球只有少量的国家具备建造能力，同时还要能运作这样的导弹，更是极少数。

洲际弹道导弹发射后可以区分成下列三个飞行阶段：

• 推进加速阶段——从火箭发动机点火开始，飞行时间3-5分钟不等，燃料燃烧完的速度通常为4公里/秒（固态燃料火箭的推进加速阶段短于液态燃料火箭），本阶段结束时导弹一般处于距地面150到400公里的高度（依选择的弹道不同而变化）。
• 中途阶段（亚轨道飞行阶段）——本阶段约25分锺，期间洲际弹道导弹主要在大气层外沿着椭圆轨道作亚轨道飞行，轨道的远地点距地面约1200公里，椭圆轨道的半长轴长度为0.5~1倍地球半径，飞行轨道在地球表面的投影接近大圆线（之所以是“接近”而非“重合”是由于飞行期间地球本身自转造成的偏移），在本阶段携带多弹头重返大气层载具或者是分导式多弹头的洲际弹道导弹会释放出携带的子弹头，以及金属气球、铝箔干扰丝和全尺寸诱饵弹头等各种电子对抗装置，以欺骗敌方雷达。
• 再入大气层阶段，从距地面100公里开始计算，飞行时间约2分锺，撞击地面时的速度可高达7公里/秒（早期的洲际弹道导弹小于1公里/秒）。

现代洲际弹道导弹基本上都携带着分导式多弹头，每个弹头可各自携带一枚核弹，这样便可以使用一枚导弹同时攻击多个目标。分导式多弹头的出现与两个因素有关：

1、美苏之间在1972年和1979年先后签订了两个阶段的《削减战略武器条约》，其中对两大国各自的战略运载火箭（launch vehicle）数量作出了限制；显然发展分导式多弹头技术就可以在不增加运载火箭总数的基础上提高自身的实际战略打击能力；

2、分导式多弹头技术对当时研制反弹道导弹系统的努力无疑是一个巨大的打击——要研制一个能同时拦截数枚甚至数十枚弹头的反导弹系统的难度是巨大的。事实上，MIRV的出现使当时世界范围内正在研制中的绝大多数反导弹系统方案纷纷被废弃。美国的第一个反导系统——位于北达科他州的“卫兵”反弹道导弹设施于1975年投入使用，但仅一年之后就被废弃；苏联于1970年代建成的负责防卫莫斯科周边地区的“橡皮套鞋”（Galosh）反弹道导弹系统则一直服役到今天。以色列建成的基于“天箭”（Arrow）导弹的ABM系统于1998年投入使用，但只能拦截短程的战区弹道导弹，而不是洲际弹道导弹。直到2004年，美国部署在阿拉斯加的国家导弹防御系统才具备初步的作战能力

洲际弹道导弹可从下列发射平台发射：

• 火箭固定架：当今绝大多数都不用固定架发射，而是已裁取其他方式发射，较不容易被锁定拦截，但唯有中国火箭军的东风-5B型还是以火箭固定架发射。
• 导弹发射井：这是一种地下发射装置，对敌人的袭击具有一定的防御力，并且可以保护导弹不受到天候的影响，维修上也比较容易。当美国的核弹头的精确度达到可以瞄准每一个发射井的时候，迫使苏联必须大幅强化发射井所能够承受核战争中的第一波攻击之后仍然有反击的机会。美苏两国实际上都因为对方的核弹头威力与精确度逐渐提升而必须对发射井进行加强的工程。这也促使苏联积极研发陆上机动发射载具。
• 潜艇：当今绝大多数潜射弹道导弹都是洲际弹道导弹；
• 重型卡车：俄罗斯战略火箭军装备的RT-2UTTH“白杨”-M和中国火箭军装备的东风-31/东风-41洲际弹道导弹使用这一种发射方式，作为发射平台的移动发射车可以难以察觉地在各种地形上转移与发射。美国曾经试图研发一款利用大型卡车移动的洲际弹道导弹，不过基于成本的关系而放弃，领土广大的苏联则是十分适合使用此类陆上发射工具。
• 铁路机车：使用这种平台的导弹如俄罗斯的РТ-23УТТХ «Молодец»（俄语Молодец意为“好样的、太棒了”，拉丁字母转写为RT-23UTTX Molodets），这种导弹北约命名为SS-24“手术刀”（Scalpel）。

后三种发射平台机动灵活，一般很难发现，尤其是潜射导弹。但是两种路上型态的发射载具的操作成本远比固定的发射井要高，潜艇更是如此，苏联在研发的过程当中也发现铁路发射载具无法使用液体燃料火箭，因此迫使苏联必须加快脚步发展大型固态燃料火箭。

在存储中的洲际弹道导弹最关键的要素是能否迅速可靠地投入使用，或称为其“适用性”（serviceability）。美国的“民兵”导弹是第一种装有能够自测适用性的计算机控制系统的洲际弹道导弹。

导弹适用性的限制因素之一是火箭推进段使用何种燃料。如今多数助推器使用的是固体燃料，因为固体燃料可以在弹体中存放的时间较长，稳定性较高，随时都可以点火发射。而最早期使用的液体燃料则因为其性质的不稳定与高腐蚀性，无法长时间储存在弹体当中需要在发射之前再注入火箭，同时注入的时间相当的长，这不但大大影响了导弹的反应时间，还可能造成目标的暴露（给导弹加注燃料的过程对于现代空间侦察技术而言是很容易被发现的），在实战中可能还未发射就已被敌军摧毁。由于苏联在大推力固体燃料火箭开发上一直有技术困难，相对在液态燃料的研究上有相当的成就与进展。后期苏联使用的液态燃料改进为能够在弹体内储存长达7年的时间，这个时间差不多等于导弹本身需要取出大修的时刻，因此在部分需求上算是满足高适用性的要求。然而基于其他技术与性能方面的要求，最终苏联还是与美国一样都以固态燃料作为主要的推进动力来源，现代许多俄制导弹已经出现固态火箭发射特有的大量烟雾。

如前所述，洲际弹道导弹在发射后先经过推进加速阶段。此一阶段结束时，助推器将与弹头（战斗部）分离，弹头进入无推力的亚轨道飞行阶段，沿着以地球中心点为焦点、并于地球表面相交的椭圆轨道飞行。在这个阶段中，导弹飞行于大气层之外，不对外界释放出任何物质，一般无法被敌方探测到。这一阶段弹头的飞行速度达到7公里/秒，很难进行拦截。资料显示，许多导弹在此阶段还会释放出铝化气球、电子噪声发生器等干扰设备，为突防敌方雷达作准备。

到了再入大气层阶段，高速飞行的弹头与空气发生摩擦会令弹头温度急剧升高。所以洲际导弹的弹头外表都要加有热防护层（heatshield），以保护弹头不致过热。早期洲际导弹的防护层一般是绝热性能很好的胶合板，这种材料的比强度（单位质量材料的强度）可与碳纤维增强环氧树脂复合材料（carbon fiber/epoxy composites）相媲美，在高温下焦化速度较慢。现代洲际导弹的防护层多为热解石墨，又称“定向石墨”），这是一种沿一个方向导热性能极好，而沿另一个与之正交的方向几乎不导热的新型材料，可以有效地保护弹头不受高温破坏。

打击精度是另一个普遍关心的问题。将打击精度提高一倍意味着摧毁同样的目标，需要弹头的重量（爆炸当量）可以降为原来的1/4。打击精度受到制导系统和掌握的实时地球物理学信息的限制。一些分析人士认为，多数政府支持的定位、导航、测绘系统，如GPS、Seasat（海洋观测卫星）等等，都具有向洲际弹道导弹提供诸如重力异常等信息的功能，以提高它们的打击精度。

除配备空间导航系统外，现代的战略导弹还配有专用的高速集成电路，综合导航系统和装在导弹上的各种传感器得到的数据，以每秒数千到上百万次的速度实时求解导弹的运动微分方程，将结果返回助推器以便修正轨道偏差。导弹运行数据的读取按照发射前预设的时间表进行。

还有一种特殊的洲际弹道导弹使用的与前面不同的飞行策略——苏联于1960年代研制的“部分轨道轰炸系统”。这种导弹使用近地轨道，然后脱离轨道飞向目标，这种导弹环绕轨道的轨迹不会泄露其攻击目标。苏联在联合国禁止在太空平台或轨道部署核武或任何其他大规模毁灭性武器后，仍然继续发展部署此型导弹，至1979年第二次限制战略武器谈判后于1983年停止使用。