弾道ミサイル潜水艦は核弾頭を備えた潜水艦発射弾道ミサイル（SLBM）を搭載し、敵国への核攻撃を目的とする潜水艦である。戦略ミサイル原子力潜水艦とも呼ぶ。米英露仏中のみが保有する潜水艦である。米海軍での略称は「SSB」および原子力推進の「SSBN」。米俗語で「Boomer(ブーマー)」と呼ばれる。通常動力型の弾道ミサイル潜水艦（SSB相当）は、ソ連海軍のゴルフ級など、一時期は存在していた。その性質上、長期航行が可能な原子力推進が採用されるようになり、原子力推進のみとなった。冷戦初期は弾道ミサイルの射程が短く、仮想敵国にミサイルが届く位置まで静かに移動できる潜水艦が有効であった。現在でも敵の事前攻撃を避ける事が望まれるために潜水艦が有効である。
現代において、潜水艦にSLBMを搭載する目的は、
原子力潜水艦は浮上することなく行動しつづけることができ、その行動の隠密性は非常に高い。この原子力潜水艦にSLBMを搭載すれば、万一核戦争が勃発し地上基地が敵の先制攻撃で壊滅した場合でも、無傷で強力な反撃力を温存できる。
と言う報復核戦力の保持である。自国がこのような反撃力を保有すれば敵は先制攻撃を決断できず、核戦争は起こらないとされる相互確証破壊戦略である。
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任務上、核戦争が始まると真っ先に敵が攻撃して来るので、極めて生存性・静粛性が重視される。このため、定期的な浮上を必要とする通常動力推進は使えず、原子力推進が取られる。従来はSLBMの発射時に浮上する必要があったが、最近のものは潜航したまま発射できる。機動性より静粛性が要求されるため、攻撃型原子力潜水艦と比較して、低速であり、居住性も良い。
米海軍のみが持つ巡航ミサイル潜水艦は、巡航ミサイルを搭載しての対地攻撃を目的としたもの。冷戦終結による核抑止力の重要性が低下したため、米海軍では一部の弾道ミサイル原子力潜水艦（SSBN）を対地攻撃用に改造したオハイオ級原子力潜水艦などが現れた。
ソ連海軍も冷戦期に、米海軍の巡航ミサイル潜水艦に似た誘導ミサイル潜水艦を保有していたが、こちらは対地攻撃用ではなく敵艦隊攻撃用の対艦ミサイルを搭載していた。