เครื่องบินทิ้งระเบิดเกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกับเครื่องบินขับไล่ในสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ในตอนแรกนั้นมันถูกใช้เพื่อทิ้งระเบิด มันถูกใช้โดยอิตาลีเมื่อพวกเขาทำการรบที่ลิเบียในปีพ.ศ. 2454 เมื่อปีพ.ศ. 2455 นักบินของกองทัพอากาศบัลแกเรียชื่อคริสโต ทอปรัคชิฟได้แนะนำให้มีการใช้เครื่องบินทิ้งระเบิดในตำแหน่งของตุรกี ร้อยเอกเพโทรฟได้พัฒนาแนวคิดและได้สร้างต้นแบบออกมามากมายโดยใช้ระเบิดที่แตกต่างกันไปและเพิ่มความจุ[1] เมื่อวันที่ 16 ตุลาคมพ.ศ. 2455 ผู้สังเกตการณ์ชื่อโพรแดน ทารัคชิฟได้ทิ้งระเบิดสองลูกใส่ทางรถไฟของตุรกีโดยใช้เครื่องอัลบาทรอส เอฟ.2 ที่บินโดยราดัล มิคอฟ

หลังจากการทดสอบหลายครั้งเพโทรฟก็ได้สร้างแบบสุดท้ายออกมา มันมีระบบอากาศพลศาสตร์ หางรูปทรง X และชนวนจุดระเบิด รุ่นดังกล่าวถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยกองทัพอากาศบัลแกเรียในช่วงการโอบล้อมเออริน แบบสำเนาถูกขายให้กับเยอรมนีและระเบิดก็ถูกผลิตออมาเป็นจำนวนมากในสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง

ระเบิดนั้นมีน้ำหนัก 6 กิโลกรัม เมื่อมันกระทบเป้าหมายจะสร้างรัศมีกว้าง 4-5 เมตรและหลุมที่ลึกลงไปประมาณ 1 เมตร

เยอรมันใช้เรือเหาะเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดเพราะพวกมันมีพิสัยและความจุที่มากพอจะไปถึงอังกฤษได้ ด้วยความก้าวหน้าในการออกแบบเครื่องบินและอุปกรณ์ พวกมันได้เข้าร่วมกับเครื่องบินปีกสองชั้นที่มีขนาดใหญ่กว่า ซึ่งสามารถทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ได้โดยเฉพาะในตอนกลางคืน การทิ้งระเบิดส่วนใหญ่ยังคงเป็นผลงานของเครื่องบินปีกสองชั้นเครื่องยนต์เดียวพร้อมลูกเรือหนึ่งหรือสองคน พวกเขาจะบินเพื่อทิ้งระเบิดในระยะสั้นเพื่อเข้าโจมตีแนวข้าศึกและส่วนที่ห่างจากตัวเมือง

เครื่องบินทิ้งระเบิดสี่เครื่องยนต์ลำแรกเป็นของรัสเซีย มันถูกสร้างขึ้นในปีพ.ศ. 2457 และถูกใช้ในสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง

เมื่อสงครามโลกจบลงสหราชอาณาจักรได้รวบรวมเครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดหนักพร้อมความมุ่งมั่นที่จะเข้าโจมตีอุตสาหกรรมของเยอรมนี แต่สงครามก็จบลงเสียก่อน

สงครามโลกครั้งที่สอง

ในอดีตเครื่องบินทิ้งระเบิดเป็นเครื่องบินที่ไม่เหมือนกับเครื่องบินแบบอื่นๆ และมักมันรูปร่างที่ใหญ่โตกว่าเครื่องบินอื่นๆ สิ่งนี้ก็เพราะมันต้องมีเครื่องยนต์จำนวนมากเพื่อบรรทุกระเบิด มันส่งผลให้เกิดเครื่องบินที่ใหญ่ขึ้นมาก เป็นเครื่องบินที่เหมาะกับบทบาท

ด้วยข้อจำกัดของกำลังเครื่องยนต์และความแม่นยำ เครื่องบินทิ้งระเบิดจึงถูกออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์ใดจุดประสงค์หนึ่ง สิ่งนี้เริ่มขึ้นในสงครามโลกครั้งที่สองซึ่งแบ่งออกเป็นดังนี้

• เครื่องบินดำทิ้งระเบิด
• เครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดเบา, เครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดกลาง และเครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดหนัก
• เครื่องบินทิ้งระเบิดตอร์ปิโด
• เครื่องบินโจมตีภาคพื้นดิน

เครื่องบินทิ้งระเบิดมีอาวุธสำหรับป้องกันตนเองจากเครื่องบินของข้าศึกเท่านั้น มันไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อทำการต่อสู้กับเครื่องบินลำอื่น เหตุผลหลักนั้นก็เพราะว่ามันเชื่องช้าและมีขนาดใหญ่ ถึงแม้ว่าบางแบบจะมีขนาดเล็กเพื่อใช้เป็นเครื่องบินขับไล่แบบพิเศษ เครื่องบินโจมตีมีขนาดเล็กกว่า เร็วกว่า และรวดเร็วกว่า แต่เมื่อติดอาวุธสำหรับโจมตีภาคพื้นดินมันก็ด้อยกว่าเครื่องบินขับไล่ เครื่องบินโจมตีอาจขนอาวุธอากาศสู่อากาศ แต่โดยปกติจะเป็นอาวุธนำวิถีด้วยอินฟราเรดเพื่อป้องกันตัวเอง

• รูปแบบของไฮง์เคิล เฮ 111
• รูปแบบของมิตซูบิชิ คิ-21ของกองทัพอากาศจักรวรรดิญี่ปุ่น
• รูปแบบของมิตซูบิชิ จี4เอ็มของกองทัพเรือจักรวรรดิญี่ปุ่น
• รูปแบบของโบอิง บี-17 ฟลายอิงฟอร์เทรส
• รูปแบบของนอร์ทอเมริกัน บี-25 มิทเชล
• รูปแบบของชอต สเตอร์ลิง
• รูปแบบของซาวอย-มาร์เค็ตติ เอสเอ็ม.79
• รูปแบบของเฟียต บีอาร์.20

สงครามเย็น

เมื่อเริ่มสงครามเย็นเครื่องบินทิ้งระเบิดนั้นมีหน้าที่เพียงแค่บรรทุกระเบิดนิวเคลียร์ไปทิ้งใส่ศัตรและมีบทบาทในทฤษฏียับยั้ง (อังกฤษ: deterrence theory) ด้วยการปรากฏตัวของขีปนาวุธนำวิถี เครื่องบินทิ้งระเบิดได้เปลี่ยนไปเพื่อหลบหลีกการเข้าสกัดกั้น การบินด้วยความเร็วสูงและความสูงกลายมาเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลบจากการตรวจจับและโจมตี บางแบบอย่างอิงลิช อิเลคทริก แคนเบอร์ราสามารถบินได้เร็วหรือสูงกว่าเครื่องบินขับไล่ในสมัยเดียวกัน ขีปนาวุธพื้นสู่อากาศเป็นภัยคุกคามต่อเครื่องบินที่บินสูง และเครื่องบินทิ้งระเบิดก็ต้องบินเร็วในระดับต่ำแทนเพื่ออยู่ใต้การป้องกันทางอากาศ เพราะว่าระเบิดเป็นแบบที่ไม่เหมือนเก่าพวกมันจึงไม่ต้องบินเหนือเป้าหมายเพื่อทิ้งระเบิด แต่จะทำการยิงและหันกลับเพื่อหนีแรงระเบิดแทน เครื่องบินที่ใช้นิวเคลียร์จะทำจากเหล็กล้วนๆ หรือสีขาวเพื่อหลีลเลี่ยงผลกระทบ

การพัฒนาเครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์เริ่มหยุดลงในช่วงท้ายของสงครามเย็นเพราะว่าราคาและขีปนาวุธข้ามทวีปซึ่งดีกว่า โครงการเอ็กซ์บี-70 วัลคีรีของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ถูกยกเลิกเพราะเหตุผลดังกล่าวในต้นปีพ.ศ. 2503 และต่อมาก็มีบี-1 แลนเซอร์และบี-2 สปิริทเข้าประจำการไม่นานกลังจากปัญหาทางการเมืองและการพัฒนาที่ยืดเยื้อ ราคาที่สูงหมายถึงมีจำนวนน้อยที่ถูกสร้างออกมาและบี-52 ยังคงถูกใช้ต่อไปในศตวรรษที่ 21 เช่นเดียวในในทางโซเวียตใช้ทิวโปเลฟ ทู-22เอ็มในปีพ.ศ. 2513 แต่โครงการมัค 3 ของพวกเขาก็ล้มเหลว มัค 2 ทิวโปเลฟ ทู-160 ถูกสร้างออกมาในจำนวนที่น้อยมาก ทำให้ทิวโปเลฟ ทู-16 และทิวโปเลฟ ทู-95 รุ่นก่อนหน้ายังคงถูกสร้างต่อจนถึงศตวรรษที่ 21 ในขณะเดียวกันกองกำลังเครื่องบินทิ้งระเบิดของสหราชอาณาจักรก็มาถึงจุดจบด้วยการถูกเลิกใช้ มีเพียงประเทศเดียวที่ใช้เครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ในปัจจุบัน นั่นก็คือสาธารณรัฐประชาชนจีน ซึ่งมีเครื่องทู-16 จำนวนมาก

ยุคปัจจุบัน

ในกองทัพอากาศปัจจุบันความแตกต่างระหว่างเครื่องบินทิ้งระเบิด เครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิด และเครื่องบินทิ้งระเบิดเริ่มไม่ชัดเจน เครื่องบินโจมตีมากมายดูเหมือนเครื่องบินขับไล่มักทำการทิ้งระเบิดด้วยความสามารถเพียงเล็กน้อยในการต่อสู้ทางอากาศ อันที่จริงแล้วคุณภาพการออกแบบที่สร้างประสิทธิภาพให้กับเครื่องบินนั้นสร้างความแตกต่างจากเครื่องบินครองความเป็นจ้าวอากาศ ในทางตรงกันข้ามเครื่องบินขับไล่จำนวนมากอย่างเอฟ-16 มักถูกใช้ขนระเบิดถึงแม้ว่าจะถูกออกแบบมาเพื่อทำการต่อสู้ทางอากาศก็ตาม อาจเป็นไปได้ที่ในปัจจุบันความแตกต่างที่มากที่สุดคือด้านพิสัย เครื่องบินทิ้งระเบิดมักมีระยะทำการไกลในขณะที่เครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิดและเครื่องบินโจมตีมีขอบเขตในการบินที่จำกัดในสมรภูมิ แต่ข้อแตกต่างนั้นก็ไม่แน่ชัดเพราะว่าเครื่องบินมากมายสามารถทำการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศได้เพื่อเพิ่มระยะในการทำการ

แผนของสหรัฐฯ และรัสเซียสำหรับกองกำลังเครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ยังคงเป็นเพียงโครงการในแผ่นกระดาษ และการเมืองกับทุนก็ทำให้พวกมันดูเหมือนจะเกิดขึ้นในอนาคต ในสหรัฐฯ มีแผนในปัจจุบันที่จะให้กองเครื่องบินทิ้งระเบิดยังคงอยู่ในประจำการจนถึงปีพ.ศ. 2563 พร้อมกับเครื่องบินทิ้งระเบิดรุ่นใหม่ที่จะเข้ามาแทนที่ในปีพ.ศ. 2561[2]