Phương tiện bay không người lái (UAV) hay Máy bay không người lái (thường được gọi là drone), viết tắt tiếng Anh là UAV (unmanned aerial vehicle) là thiết bị bay không có phi công trên buồng lái. Thiết bị bay không người lái (UAV) là bộ phận cấu thành của một hệ thống máy bay không người lái (UAS or unmanned aircraft system), một hệ thống bao gồm một máy bay không người lái, một kiểm soát viên mặt đất, và một hệ thống liên lạc giữa UAV và kiểm soát viên. Các chuyến bay của UAV có thể vận hành với nhiều mức độ tự chủ khác nhau: hoặc dưới sự điều khiển từ xa bởi một một người vận hành, hoặc tự động bởi máy tính dựa vào một hệ thống tự động.

Đối chiếu tới nhóm máy bay, UAV được sử dụng ban đầu cho những nhiệm vụ quá “tốn kém, hoặc nguy hiểm” với con người. Mặc dầu chúng khởi đầu chủ yếu từ trong những ứng dụng quân sự, việc sử dụng được mở rộng nhanh chóng tới thương mại, khoa học, giải trí, nông nghiệp và các ứng dụng khác, như giám sát và bảo vệ, giao hàng, chụp ảnh trên không, kiểm tra cơ sở hạ tầng, và đua UAV. Các UAV dân sự hiện nay là đông đảo hơn nhiều so với UAV quân sự, với tổng cộng trên một triệu chiếc được bán năm 2015.

Một chiếc UAV được định nghĩa là một phương tiện di chuyển trong không trung, không có người lái, sử dụng lực khí động để cung cấp lực nâng, có thể bay tự hành hoặc được điều khiển từ xa, có thể thu hồi tái sử dụng hoặc không, có thể mang theo tải trọng hoặc không.

Tên lửa thường không được coi là UAV vì chính nó được sử dụng làm vũ khí chứ không phải phương tiện vận chuyển, và không thể thu hồi để tái sử dụng, mặc dù nó cũng không có người lái và một số loại có thể điều khiển từ xa. Tuy nhiên, gần đây có một số tên lửa hành trình có thể điều khiển quay về nơi phóng nếu không tìm thấy mục tiêu (giống như UAV), ngược lại cũng có một số UAV cảm tử chuyên dùng để lao vào mục tiêu và phát nổ (giống như tên lửa), khiến ranh giới giữa UAV và tên lửa bị xóa nhòa.