高超声速巡航导弹是指巡航速度在马赫数5以上、依靠冲压式、组合式等新型发动机在大气层内飞行的巡航导弹。
由于受到技术条件限制和出于效费比的考虑，现役巡航导弹，特别是射程500千米以上的中远程巡航导弹，飞行速度一般为亚声速；射程小于500千米的巡航导弹，最大飞行速度也仅为中低超声速。因此，速度已经成为影响现代巡航导弹性能的瓶颈。美军目前装备最多的“战斧”巡航导弹仅能以亚音速缓慢飞行。
随着巡航导弹在战场上的应用，反导拦截系统应运而生，提高巡航导弹的速度是降低被拦截概率的主要途径之一，因此，一些军事强国特别是美国正在研制高超声速巡航导弹，从而使未来的巡航导弹具备高速远程精确打击能力。同时，还可作为一种低成本反卫星手段。
高超声速巡航导弹兼具弹道导弹、巡航导弹的特点，既有与弹道导弹“抛物线”飞行轨迹类似的航行轨迹，又有只属于巡航导弹特征的巡航飞行阶段，且具有突防能力强，全球快速打击的能力。高空超声速巡航导弹代表了未来战争中巡航导弹发展的一种新趋势。
高超声速巡航导弹的关键技术是如何研制出超燃冲压发动机，如果这种技术能够突破，就可以得到轻小的高超声速巡航导弹，而不必用携带大量氧化剂的火箭发动机。
目前美国、法国、俄罗斯等国正在开发高超声速巡航导弹的关键技术，其中美国处于领先地位。美国开发了多种高超声速巡航导弹相关技术，其中一种设计方案是：弹体横断面为扁圆形，采用超声速燃烧冲压喷气发动机作主动力装置，用固体火箭助推器加速到冲压发动机工作所需的速度，最大飞行速度超过马赫数6，射程大于640千米，采用GPS/惯性复合制导，飞行末段增加红外成像或毫米波寻的制导，使命中精度达到3米以内。高超声速巡航导弹不仅可以从战斗机或战略轰炸机上发射，也可以从美国海军水面战舰的垂直发射系统或潜艇上发射。
高超声速巡航导弹的发射形式主要有三种: 机载发射、火箭发射和临近空间平台发射。大致可将高超声速巡航导弹的飞行分为三个阶段: 受载飞行段、动力飞行段和无动力飞行段。如对高超声速巡航导弹进行拦截，也将在这三个阶段着手。
为了达到打击的突然性，降低敌方的拦截概率，高超声速巡航导弹针对各种不同类型的探测设备还将采用不同的隐身技术，其中外形设计隐身技术和吸波材料隐身技术是未来隐身技术的主要发展方向。
为了满足打击不同性质目标的需要，多级串联战斗部将广泛应用于高超声速巡航导弹，对目标既可以实施硬摧毁又能实施软杀伤。同时，高超声速巡航导弹具有的巨大动能，预计可穿透12米深的强化混凝土，使之成为更具杀伤性的武器。
由于高超声速巡航导弹能够以极高的速度和极短的时间，在全球范围内攻击运动目标、时间敏感目标、时隐时现目标等重点难点目标，因此它必将成为未来战争中最具威慑力的进攻性武器之一。
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