Космоплан — орбитальный самолёт (ОС, ВКС) как вторая ступень авиакосмической системы (АКС), выводимый на орбиту не только за счёт собственных двигателей, но и с помощью ракеты-носителя (РН); а также ракетных ступеней-ускорителей, либо крылатой 1-й ступенью АКС при вертикальном старте или самолётом-разгонщиком либо крылатой 1-й ступенью АКС при горизонтальном старте.
В системах с горизонтальным стартом для запуска космопланов используется технология воздушный старт.
Фактически первым в истории из реализованных космопланов, совершавших суборбитальные пилотируемые космические полёты и на 20 лет единственной АКС, был американский гиперзвуковой самолёт-ракетоплан North American X-15 1960-х годов. Тринадцать его полётов в США выше 80 км, а два из них, в которых была превышена граница космоса в 100 км, — и в мире (ФАИ) — признаны суборбитальными пилотируемыми космическими полётами, а их участники — астронавтами.
В 1960-х и позже годах в США и Союзе ССР существовали, но не были реализованы проекты орбитальных самолётов-космопланов. Проекты X-20 Dyna Soar в США, а также «Лапоток» и ЛКС в СССР, предусматривали вертикальный запуск космопланов на обычных РН. В нереализованном проекте советской АКС «Спираль» ОС-космоплан совершал горизонтальный старт с помощью крылатой первой ступени (гиперзвукового самолёта-разгонщика).
В США в 1980-х — 2000-х годах была совершена обширная программа из более 100 полётов первого в истории МТКК Спейс Шаттл с орбитальным самолётом-космопланом. Аналогичный, но запускаемый на РН, космоплан Союза ССР «Буран» совершил только один полёт на орбиту, и он был автоматизированный, без присутствия человека на борту. Ему предшествовали испытательные суборбитальные и орбитальные полёты прототипов космопланов БОР-4 и БОР-5, также запускаемых на РН.
В 1990-х — 2000-х годах существовали, но были отменены до стадии практической реализации проекты ряда многоразовых транспортных АКС с космопланами: в России — запускаемый с обычного самолёта ракетоплан-космоплан МАКС, во Франции и Евросоюзе — запускаемый на РН космоплан «Гермес», в Японии — запускаемый на РН космоплан HOPE ( его прототип HIMES в 1987 году испытывался путем сбрасывания с вертолёта) и двухступенчатый ASSTS с горизонтальным стартом и посадкой, в Германии — двухступенчатый Зенгер-2 с горизонтальным стартом и посадкой, в Индии — запускаемый на РН космоплан Hyperplane и другие.