Un vuelo parabólico es una técnica de vuelo en la que un avión preparado para ello (la cabina del pasaje se vacía y se acolcha, al menos en parte) desciende de forma controlada para que en su interior se consiga un estado similar al de la caída libre en el vacío.
El vuelo parabólico se utiliza habitualmente para entrenar a los cosmonautas que viajarán más adelante al espacio.
Tras unos segundos de bajada el avión va elevando progresivamente el morro, con lo que la sensación de gravedad aumenta paulatinamente, los motores van incrementando potencia para nivelar el aparato sobre los 6000 m y se vuelve a ascender, volviendo a sufrir un efecto de sobregravedad, y así alternativamente.
En Europa estos vuelos los realiza la Agencia Espacial Europea en colaboración con Novaspace.
La NASA utiliza el McDonnell Douglas C9 (que recientemente reemplazó al KC-135) y la Zero-Gravity Corporation (o Zero-G) usa un Boeing 727 modificado.