侦察机是专门从空中获取情报的飞机，是一种重要的侦察工具。据统计，第二次世界大战期间，各国获得的军事情报，90％都是通过侦察机在空中搜集的。
现代侦察飞机的本领就更大啦！它不但白天侦察，而且在黑夜中也能探测到地面情况；它还能透过表面，看清伪装里面的东西。它可以分清真假，能辨别是迷惑对方的假武器还是“真家伙”。就像孙悟空的“火眼金睛”，只要把“天目”一打开，不管你藏在哪里也能找到，而且还能看出你是人还是妖。
侦察飞机按执行任务范围，可分为战略侦察机和战术侦察机。按侦察方式，可分为目视侦察，成相侦察和电子侦察。目视和成相侦察的主要对象是实物目标，电子侦察的主要对象是无线电波。
目视侦察是飞行员在空中用眼睛或借助仪器对地面情况进行直接观察。
目视侦察是早期空中侦察手段。由于当时的防空火力弱，侦察机可以选择适宜的高度，比较从容地对敌方阵地进行侦察，能够比较准确地获得情报。在当时的战争中发挥了非常重要的作用。第一次世界大战初期，各参战国投入战事的飞机约500架，几乎全部用于目视侦察。
随着防空火力的增强，飞行高度和速度的增加，目视侦察要求飞行员要有丰富的经验和较强的识别能力，迅速判明情况，否则就要贻误战机。
第二次世界大战的中途岛战役中，由于日本的巡逻侦察机，没能迅速准确地判明敌情，致使日军的4艘航空母舰在准备不足的情况下，被美军的轰炸机全部击沉。
目视侦察现已被其他侦察手段取代。
可见光照相侦察，是出现比较早，也是用得最多的一种侦察形式。
可见光照相侦察的优点是，侦察目标直接显示在照片上，目标的几何形状逼真，立体感强，地面的分辨力比较好，侦察目标在照片上比较好识别。缺点是夜间照相侦察比较困难，受天气影响比较大，在云和雾中侦察效果不好。
夜间进行可见光照相侦察则需要人造光源。先用照相弹或电子闪光灯照亮目标，然后用照相机拍摄。但拍摄的同时也就容易暴露自己，并将受到敌区炮火的攻击。
现在夜间侦察，一般不使用可见光照相，而用红外成相侦察。
任何景物都能辐射一种人眼看不见的红外线。利用红外线可以进行侦察。
红外侦察有两种办法。一种是用特制的红外相机，配上特制的胶卷，直接拍摄景物辐射的红外线。另一种，是用一种红外扫描仪器，对景物的红外信号进行扫描，就和看书一样，眼睛随着书页一行一行、一个字一个字的移动。通过扫描，把红外信号收集起来，变成电信号放大，再转化为光信号，记录在胶卷上，形成图象。
红外成相侦察有许多优点。一是它利用绿色植物和绿色颜料辐射红外线不一样的特点，可以识破敌方的伪装。二是利用景物在无光的条件下也可辐射红外线的特点，红外成相侦察可以在夜间进行，比较安全。
微波是一种无线电波。
微波成相侦察是一种主动侦察方式。它通过向目标发射微波，收集反射的回波，经过处理变成可见光信号，记录在胶卷上。
进行微波成相侦察的设备叫“雷达”。飞机成相侦察的“雷达”是向飞机两侧“看”的，所以又叫“侧视雷达”。
微波成相侦察有许多优点。一是不受可见光的制约和天气的制约，可以在昼夜和任何气象条件下进行。二是微波有较强的穿透能力，不仅可侦察表面的情况，还可侦察经过隐蔽和伪装的目标。三是微波传播距离远，侦察范围比较广。四是利用“侧视雷达”侦察时，可以沿边界线，不进入敌区，即可侦察敌纵深目标，也比较安全。
制造专用的侦察机，技术复杂，研制周期大，生产数量少，成本高，一般国家搞不了。所以，多数国家都是用其他飞机改装为侦察机。
大体可分为两种类型。
一种是由轰炸机、运输机改装。这种飞机具有装机容量大，侦察能力较强，航程远，留空时间长等特点。主要执行战略侦察任务，如RB—57、RC—13O、RC—135等是由轰炸机B—57、运输机C—130和C—135改装的。
另一种是由歼击机、强击机改装。这种飞机具有高空、高速、机动性好等特点，主要执行战术侦察任务。如RF—4、RF—104、EA—6等是由歼击机F—4、F—104，强击机A—6等改装的。