巡航导弹核潜艇是装有巡航导弹的核潜艇。
第二次世界大战后，美国研制成新型的“天狮星”巡航导弹，射程640千米。美国将这种导弹安置在潜艇指挥台围壳后面水密弹库内，每座弹库中停放2枚。
核潜艇出现后，美国便着手发展巡航导弹核潜艇。第一艘装备“天狮星-Ⅱ”型巡航导弹的核潜艇是“大比目鱼”号。
弹长为174米，装普通弹头或核弹头，飞行距离为1600千米，制导方式分未制导和无线电制导两种。弹库长275米，高76米，弹库里可存放5枚巡航导弹，由于“天狮星”导弹的保养和发射需在水面进行，发射、制导复杂，巡航导弹易受截击，所以停止了生产。