O voo experimental é uma operação aérea destinada a aeronaves que não demonstraram, por meio de testes ou simulações, os níveis de segurança exigidos para as operações mais frequentes na aviação civil. Por isso, sua operação é permitida apenas sob condições restritas e controladas. Exemplos incluem validação de novas tecnologias, competições aéreas e iniciativas que desafiam a engenharia convencional.
Essas aeronaves não são necessariamente inseguras — sua segurança apenas não foi validada por autoridades segundo padrões internacionais. Cabe ao operador garantir todas as condições de segurança antes de cada voo.
A operação é autorizada através de um Certificado de Autorização de Voo Experimental (CAVE), e o voo ocorre por conta e risco do operador e dos ocupantes, que devem estar plenamente cientes da natureza experimental e das limitações envolvidas. Além disso, a aeronave deve ser registrada no Registro Aeronáutico Brasileiro (RAB) — que resulta na emissão do Certificado de Marca Experimental (CME) — atribuindo assim marcas de nacionalidade e matrícula.