극초음속 비행은 물체가 매질(주로 대기) 내에서 음속의 5배 이상의 속도, 즉 마하 5 이상의 속도로 비행하는 상태를 의미한다. 이러한 비행 속도는 고속 항공기, 미사일, 재진입 우주선 등에서 고려되는 중요한 기술적 영역에 속한다. 극초음속 비행은 공기역학적 마찰, 고온 열 발생, 압력 급변 등 극한의 물리적 환경을 수반하며, 이로 인해 열저항 재료, 안정화 비행 조종 시스템, 고성능 추진 장치 등 고도의 기술이 요구된다.
극초음속 비행 기술은 주로 스크램제트(scrumjet) 엔진과 같은 초음속 연소 엔진 또는 로켓 추진 시스템을 기반으로 연구되고 있다. 미국, 러시아, 중국, 유럽연합 등 주요 국가와 기구는 극초음속 무기 및 민수용 고속 운송 수단 개발을 위해 관련 기술을 지속적으로 투자하고 있다.
한국은 최근 몇 년간 극초음속 기술 연구를 국가 과학기술 전략 과제로 선정하고, 국방과학연구소(ADD)와 한국항공우주연구원(KARI) 등을 중심으로 기초 기술 개발에 착수한 상태이다. 그러나 정확한 시험 비행 성과나 공개된 실용화 수준의 성과에 대해서는 아직까지 확인되지 않는다.
극초음속 비행 기술은 군사적 응용 외에도 장거리 고속 여객 수송, 우주 진입 보조 수단 등 미래 교통 시스템에서의 가능성이 제시되고 있으나, 기술적 난이도와 비용 문제로 인해 상용화까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 전망된다.
현재까지 극초음속 비행은 공공 기술 문서 및 국방 관련 발표를 통해 일부 정보가 공개되어 있으며, 일부 시험 비행 성과가 보고되고 있으나, 전체 시스템의 신뢰성과 지속 가능성은 여전히 연구 및 검증 단계에 있다.