観測機（かんそくき、Observation Aircraft）とは、戦場において敵軍の位置を確認し、また自軍の火砲の弾着観測などを行うことによって交戦に際しての情報収集を行う軍用機のこと。古くは繋留気球や飛行船に端を発し、航空機の発達とともに形態も変化した。陸軍では地上部隊に直接協同（直協）した行動が求められ、そのため小型であることとSTOL性が重視され、連絡機や偵察機と同じ機体が使用されることが多かった（ を参照）。海軍においては自陣の他に指揮所・観測所を設けることが難しく、艦砲の射程が大きいなどの理由から特に弾着観測が重要とされ、第二次世界大戦当時までの大型戦闘艦には偵察と観測任務を兼ねる水上機が必ず搭載されていた。第二次世界大戦後、観測任務の担い手は急速に発達したヘリコプターに移ってゆくが、ベトナム戦争当時まではゲリラの所在を発見・追跡し、地上部隊や航空部隊に攻撃点を指示する前線統制官（FAC）機として活動していた。今日ではその任務もヘリコプターないしより大規模な陸戦指揮統制をおこなう早期警戒管制機（E-8など）や偵察衛星などに引き継がれている。発展途上国や中進国では専用の機体を持たずに、連絡機や練習機、汎用ヘリコプター、徴用した民間航空機を使用する場合も多い。レバノン内戦では同空軍が初等練習機であるブルドッグを、フォークランド紛争ではアルゼンチン空軍がアルゼンチン航空から徴用したボーイング707を観測機として使用している。

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