En flyvende ubåd er et undervandsfly, undertiden tilnavnet aerosub på engelsk, er den teknologiske kombination af en vandfly og en ubåd . Han menes at være i stand til at flyve og rejse under vandet. At tage af fra overfladen af vandet kan også være en af dens evner.
Da kravene til en ubåd praktisk talt er det modsatte af kravene til et fly, er den forventede ydeevne fra en sådan konstruktion generelt ret moderat.
Den Sovjetunionen så vel som den USA gennemført flere projekter til udvikling af flyvende ubåde.
Konceptet med den flyvende ubåd findes også ofte i film og science fiction .