图、第一架用于轰炸的飞机
轰炸机是执行从高空对地面、水面或水下目标投掷航空炸弹任务的军用飞机。1911年11月1日，在利比亚伊塔洛 - 土耳其战争期间，意大利中尉朱利奥加沃蒂首次使用一枚空投炸弹。而第一架真正意义上的轰炸机则是1915年俄罗斯帝国波罗的海铁路工厂生产的伊利亚·慕罗梅茨-V型。
伊利亚·慕罗梅茨-V型可谓是现代轰炸机的“鼻祖”，其搭载了4具发动机，并采用了双翼设计，可以携带522公斤炸弹，并能以最大120公里/时飞行。
1912年，第一次巴尔干战争期间，保加利亚空军飞行员建议使用飞机在土耳其阵地上放下炸弹（当时的手榴弹），其通过调整不同类型的手榴弹并增加了有效载荷。1912年10月16日，一名观察员驾驶的Albatros F.2进行了轰炸任务，他在土耳其火车站投下了两枚炸弹。这也是飞机首次当做轰炸机。
第一次世界大战中，轰炸机逐渐登上历史舞台，承担攻击地面部队、作战物质等战术任务。俄国发明家伊戈尔·伊万诺维奇·西科尔斯基发明了双翼轰炸机，并对德军造成一定伤亡。德国戈塔型同样对英国进行过攻击，其中1917年6月13日的对伦敦的轰炸中，造成了200人伤亡。
第二次世界大战中，轰炸机得到更为广泛的应用。尤其是英国和德国之间的远程轰炸任务，对后来轰炸机的走向也产生了深远影响。包括复杂的轰炸瞄准系统，并搭载了雷达用以提高轰炸精度。战略轰炸机性能进一步提升，美国的B-17和B-24能在2万英尺以上飞行，减少了低空伤亡。轰炸机也具有较强的防空和自卫能力。增加了轰炸机的夜间作业效率。
在二战期间，发动机功率成轰炸机性能的限制条件，在加上对精度和其他操作因素的需求，轰炸机设计往往针对特定任务而进行定制。包括潜水轰炸机、轻型轰炸机、鱼雷轰炸机、地面攻击机、夜间轰炸机和海上巡逻机。在这期间开始广泛应用高速轰炸机，这种轰炸机还配备了防御性武器，以便获取更高的速度。某些小型轰炸机还被设计成夜间战斗机，例如霍克飓风式战斗机，用来取代传统的轻型轰炸机。
冷战爆发后，轰炸机是向地方目标运送核武器的唯一载体。随着空对空导弹的崛起，成为轰炸机最大的威胁。高速和高空飞行成为逃避探测和攻击的方法。当地对空导弹能够集中高空高速飞行的轰炸机时，轰炸机退而求其次，继而以低空飞行来逃避雷达的探测。
随着洲际弹道导弹的成熟，轰炸机和任务形态也进行了改变。1960年代，美国空军取消了XB-70 Valkyrie 项目，此后的B-1B和B-2也只执行特殊形态的任务。1991年美国利用B-52发射传统弹头的巡航导弹来攻击伊拉克全境。2003年时，美国B-1B轰炸机承担24小时滞空任务，并发射精确制导导弹，这些科技的应用让轰炸机可以执行更为复杂的任务。
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