航天母舰是一种会飞的“航母”，能携带各种飞行器进行作战，我们在一些科幻小说中都会遇到类似的飞行器，事实上美军也正在研发航天母舰，由几种轨道飞船组成，比如航天飞机轨道油船以及轨道维修飞船等，飞行高度在距离地面数百公里的近地轨道。这种航天母舰编队耗资巨大，需要多种轨道飞行器，那么简化版的组合就成了更加经济的选择。美国国防部高级研究计划局正在研制一种组合飞行器，是一种真正的“航空母舰”，由一个巨大的飞行器担任主要平台，携带各种无人机，回收和发射无人机都在高空完成。
国防部高级研究计划局研制的“航空母舰”与航天母舰相比具有较大的差距，后者能在轨道上运行，而“航空母舰”的飞行高度位于大气层内，工程师认为可以使用成熟的平台进行研制，比如B-1轰炸机和C-130运输机可以作为“航空母舰”的平台，携带多架无人机进行作战。虽然“航空母舰”拥有成熟的平台可以使用，但是研制难度仍然不小，在释放和回收无人机上需要全新的技术。
美军研制“航空母舰”的目的在于可以拥有一种长时间在空中的大型平台，可以在全世界任何一个地方长时间巡逻和作战，酷似巨大的飞行堡垒。美国国防部高级研究计划局也正在邀请一些研究机构设计“航空母舰”的方案，基于目前成熟的大型飞行平台，搭载长航时的无人机，这样“航空母舰”就能在高空中释放无人机进行作战，而自己则在战区边缘徘徊。“航空母舰”的优势是可以降低飞行员被击落的风险，无人机可以用于侦察和对地攻击，即便被敌方击落也不会损失飞行员。
美国国防部高级研究计划局预计在未来25年左右的时间能够研制出类似的“航空母舰”，通过有人驾驶飞行器与无人机进行配合作战。类似的项目在美国海军中也存在，比如一种无人水下攻击母舰，可携带多种无人深潜器，能够执行渗透、侦察和攻击任务，并引导制导武器攻击目标。