可分為近程、中程、遠程轟炸機。不過多遠算「遠程」？在不同時期的定義不同。早期的轟炸機，作戰半徑只有150千米左右；二戰期間，航程在3 000千米以上的，被認為是遠程轟炸機了。例如蘇聯的TB3為3 225千米，英國的「蘭開斯特」MKⅡ其航程為3 620千米，美國的B-24「解放者」為3 380千米，B-17「空中堡壘」為3 200千米，B-29「超級堡壘」甚至達到5 200千米。它們的作戰半徑一般是航程的30%～40%，視不同掛彈量和作戰飛行方式而異。至於80年代以後的遠程轟炸機如美國的B-1、B2，原蘇聯的圖160，航程都達到了10 000千米以上，如果還允許（或有條件）空中加油那就無法說了。限制航程的因素還有機內滑油容量、氧氣總供應時間或人的承受能力等方面。機內油航程不超過8000千米的轟炸機已不能說是遠程轟炸機。而8000千米距離的物理概念是什麼呢？從北京到莫斯科是 8000千米，到倫敦的空中直線距離是8193千米，到美國舊金山是9495千米。普遍認為3000千米以下近程，3000-8000千米中程、8000千米以上遠程。
主要分戰術轟炸機和戰略轟炸機。
戰略轟炸機一般是指用來執行戰略轟炸的中、遠程轟炸機。它是戰略核力量的重要組成部分，是大當量核武器的主要運載工具之一。它既能帶核彈，也能帶常規炸彈；既可以近距離投放核炸彈，又可遠距離發射巡航飛彈，既可做戰略進攻武器使用，在必要時也遂行戰術轟炸任務，支援陸、海軍作戰。
戰術轟炸機 是指體型較小的轟炸機，用於戰術轟炸，攻擊武裝部隊、輜重。在二次大戰結束後，戰鬥機和攻擊機的體積和載彈量逐漸增大，空中加油技術也日臻成熟，戰術轟炸機日益喪失其技術上的優勢，因此逐漸被戰鬥機和攻擊機所取代。戰術轟炸機在世界各國逐漸停止研製。
此外，隨著轟炸機的特徵不斷增多，還可分為隱身於非隱身、超音速與亞音速、可變後掠翼與非可變後掠翼等。
飛機作為軍用是從偵察開始的，空中偵察的作用是無可置疑的，在偵察飛行中順便甩幾顆手榴彈或迫擊炮彈就成了「轟炸機」的開端。
在飛機用于軍事後不久，人們就開始用飛機轟炸地面目標的試驗。1911年10月，義大利和土耳其為爭奪北非利比亞的殖民利益而爆發戰爭。11月1日，義大利的加
B-25轟炸機 福蒂中尉駕一架 「朗派樂 ─道比」單翼機向土耳其軍隊投擲了4枚重約2公斤的榴彈，雖然戰果甚微，但這是世界上第一次空中轟炸。
這期轟炸任務都是由經過改裝的偵察機來進行的。炸彈或炮彈垂直懸掛在駕駛艙兩側，待接近目標時，飛行員用手將炸彈取下向目標投去，其命中精度可想而知。1913年2月25日，俄國人伊格爾·西科爾斯基設計的世界上第一架專用轟炸機首飛成功。這架命名為 「伊里亞·穆羅梅茨」的轟炸機裝有8挺對地機槍，最多可載彈800公斤，機身內有炸彈艙，並首次採用電動投彈器、轟炸瞄準具、駕駛和領航儀表。
1914年12月，俄國用 「伊里亞·穆羅梅茨」組建了世界第一支重型轟炸機部隊。於1915年2月15日首次空襲波蘭境內德軍目標。第一次世界大戰期間，轟炸機得到迅速發展和廣泛使用。當時轟炸機的時速不到200公里，載彈量1噸左右，多為雙翼機。
B-1B轟炸機 第二次世界大戰期間，轟炸機又有新發展，裝有4台發動機的重型轟炸機是轟炸機發展到新水平的標誌，載彈量可達8─9噸，航程為2600─7000公里，其中尤以美國的B-29最為超群顯赫，它不僅是投向廣島、長崎兩顆原子彈的載機，投下大批燃燒彈，造成著名的東京大火，十幾萬日本平民傷亡也是B-29的「赫赫戰果」。
第一次世界大戰期間，德國使用「齊柏林」式飛艇分別對比利時、波蘭華沙、法國巴黎和英國實施了轟炸，由此拉開了戰略轟炸的序幕。轟炸機從此逐步走上了空中戰場舞台。儘管誰都認為飛機比飛艇更適宜於進行轟炸，但在當時，關於使用飛艇還是使用飛機進行轟炸這個問題，各國認識是不一致的。由於各國認識上的不一致，因此，在研製轟炸機方面，有的早，有的晚，有的進展快，有的進展慢。俄國人早在第一次世界大戰前就已經認識到了飛機終將取代飛艇。因此，俄國在研製轟炸機方面，成為當時世界上最先進的國家。俄國人率先開始研製轟炸機，並取得了令世人矚目的成就。第一次世界大戰的中期（1915年）已出現了專門研製的轟炸機，它就是前蘇聯的一種重型四發轟炸機，稱「伊利亞·穆羅梅茨」Ⅱ型，由波羅的海鐵路
工廠研製。該機起飛重量4 590千克，可載炸彈520千克，乘員7名，每台發動機功率110千瓦（150馬力）。另一種是義大利的「卡普羅尼Ca32」型三發轟炸機，由卡普羅尼航空工程公司研製，起飛重量3 300千克，可載炸彈850千克，乘員4名，每台發動機功率73.5千瓦（100馬力）。但真正開始用飛機專門轟炸特定目標的是德國人，1917年德國對倫敦和英格蘭南部的持續轟炸，特別是夜間轟炸，開創了一個殘酷殺傷平民百姓的先例，並引起英國後來的報復。從此也就有了「戰略轟炸機」的稱謂。
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