气象侦察飞机，专门用于气象侦察或特殊气象探测的飞机。机上装有直接探测和遥感探测大气、海洋参数的气象水文仪器以及其他专用探测仪器。主要用于战区气象侦察、航线气象侦察和国防科研试验气象探测以及海洋、沙漠、山区等无气象台站地区的空中气象侦察等。大多由轰炸机、侦察机或运输机改装而成，也有专门为科学研究而制造的气象探测飞机。机上通常装有探测温度、湿度、气压、风速等大气参数和云、雾等微观参数的气象仪器，气象雷达和微波辐射计等遥感仪器，海况摄影和激光海浪高度计等海洋气象仪器，以及其他专用探测仪器，可在某一飞行高度上对大气进行水平探测和对某一飞行高度以下的大气进行垂直探测。在军事气象保障中主要用于战区气象侦察、航线气象侦察和科学试验气象探测，以及海洋、沙漠、山区等无气象台站地区的高空气象侦察。20世纪30年代，一些国家开始研究改装气象侦察飞机。60年代以后，美国在C-135运输机的基础上研制出WC-135B气象探测专用飞机，将P-3型岸基反潜飞机改装成WP-3D气象侦察飞机。苏联将图-16轰炸机和伊尔-18运输机改装成气象侦察飞机。中国根据某些特殊任务的需要，曾改装过临时性的气象侦察飞机。