Os bombardeiros pesados ​​são aviões bombardeiros capazes de entregar a maior carga útil de armamento ar-solo (geralmente bombas) e o maior alcance (decolagem ao pouso) de sua época. Os bombardeiros pesados ​​arquetípicos, portanto, geralmente estiveram entre as maiores e mais poderosas aeronaves militares em qualquer momento. Na segunda metade do século 20, os bombardeiros pesados ​​foram amplamente substituídos por bombardeiros estratégicos, que muitas vezes eram menores em tamanho, mas tinham alcance muito maior e eram capazes de lançar bombas nucleares.

Por causa dos avanços no projeto e engenharia de aeronaves – especialmente em usinas de força e aerodinâmica – o tamanho das cargas transportadas por bombardeiros pesados ​​aumentou em taxas maiores do que o aumento no tamanho de suas fuselagens. Os maiores bombardeiros da Primeira Guerra Mundial, os aviões de quatro motores construídos pela empresa Sikorsky na União Soviética (agora Rússia), podiam transportar uma carga útil de até 2.000 kg de bombas. um caça-bombardeiro monomotor poderia transportar uma carga de bombas de 2.000 libras (910 kg), e tais aeronaves estavam substituindo bombardeiros de área e bombardeiros médios no papel de bombardeio estratégico. cargas úteis ainda maiores para alvos a milhares de quilômetros de distância. Por exemplo, o Avro Lancaster (introduzido em 1942) entregava rotineiramente cargas úteis de 14.000 libras (6.400 kg) (e às vezes até 22.000 lb (10.000 kg)) e tinha um alcance de 2.530 milhas (4.070 km). O B-29 (1944) entregava cargas superiores a 20.000 libras (9.100 kg) e tinha um alcance de 3.250 milhas (5.230 km). No final da década de 1950, o Boeing B-52 Stratofortress, movido a jato, viajando a velocidades de até 650 milhas por hora (1.050 km/h) (como mais um dobro de um Lancaster), poderia entregar uma carga útil de 70.000 libras (32.000 kg), em um raio de combate de 4.480 milhas (7.210 km).

Durante a Segunda Guerra Mundial, técnicas de produção em massa disponibilizaram bombardeiros pesados ​​de grande porte e longo alcance em quantidades que permitiam o desenvolvimento e emprego de campanhas de bombardeio estratégico. Isso culminou em agosto de 1945, quando os B-29 das Forças Aéreas do Exército dos Estados Unidos lançaram bombas atômicas sobre Hiroshima e Nagasaki, no Japão.

A chegada de armas nucleares e mísseis guiados mudou permanentemente a natureza da aviação militar e da estratégia. Após a década de 1950, mísseis balísticos intercontinentais e submarinos de mísseis balísticos começaram a substituir bombardeiros pesados ​​no papel nuclear estratégico. Juntamente com o surgimento de munições guiadas com precisão mais precisas ("bombas inteligentes") e mísseis com armas nucleares, que poderiam ser transportados e lançados por aeronaves menores, esses avanços tecnológicos eclipsaram o papel central do bombardeiro pesado na guerra estratégica no final século 20. No entanto, bombardeiros pesados ​​têm sido usados ​​para entregar armas convencionais em vários conflitos regionais desde a Segunda Guerra Mundial (por exemplo, B-52 na Guerra do Vietnã).

Bombardeiros pesados ​​agora são operados apenas pelas forças aéreas dos Estados Unidos, Rússia e China. Eles servem em funções de bombardeio estratégico e tático.