天空母舰（英文名：Helicarrier）是漫威影业公司作品中虚构的一种海陆空三栖的高科技航母，由神盾局建造并使用，拥有作战指挥中心、监狱、飞行甲板、瞭望甲板、核能控制室和世界观察研究所等种类繁多的设施，被神盾局用作前线指挥部。在《美国队长2》《复仇者联盟》《神盾局特工》等影视作品中，天空母舰均有出现。

天空母舰作为神盾局的移动指挥中心、前沿作战平台和主力战舰，在剧中前后共有三个代际，漫画、电影、电视剧等不同平行世界中共计建造超过二十艘。其中，第二代母舰是三代天空母舰中综合实力最强的一代，由东尼·史塔克、发明家福吉和里德·理查兹共同设计，采用斯塔克工业提供的反重力引擎作为新的动力来源，从而使它们能够无限期地停留在空中。与此同时，在舰体增加大量精确制导的武器装备，使其能够作为具有战略威慑性的机动基地，可以执行一系列侦察、隐身部署或直接打击行动。

天空母舰的概念，早在二战时期，德军和苏联红军 就曾经尝试过给小型航母安装飞行旋翼，但由于稳定性差，飞行速度极慢，搭载战机数量极为有限等致命缺点而以失败告终。因此，天空母舰只能以科幻电影或电视剧的形式在影视中出现。

它具有4个巨大的涡轮引擎，为母舰提供垂直方向上的动力，能 让母舰在水面上完成垂直起降（即使损坏一个引擎依然可以保持高度），而母舰尾端的两部联装式喷射引擎，则为母舰提供水平方向上的动力。天空母舰搭载著美国军队最先进的第五代战斗机F-35战斗机，拥有双层甲板，可同时完成战机的起飞和降落，可发射核弹，是一座真正的“移动城堡”。

天空母舰是神盾局的科技结晶，电影《复仇者联盟》（The Avengers）中的“天空母舰”（Helicarrier）概念设计图在网上曝光。

这张设计图是由艺术家George Hull创作的，惊奇总裁凯文·菲吉（Kevin Feige）计划制作一个真实大小的复制品，在2011年的Comic-Con动漫大展上展出。

《复仇者联盟》由导演乔斯·维东（Joss Whedon）执导，将于2012年5月4日上映。该片将首次把钢铁侠、美国队长、雷神、绿巨人等惊奇的漫画超级英雄聚到一部影片中。