多弹头，即一导弹多枚弹头，可打击多个目标，目的是造成区域性杀伤。以核弹头的多弹头技术为例，核导弹的多弹头技术发源于一箭多星技术，用于洲际核导弹可一次性攻击多个城市，对敌方空天防御带来巨大的挑战。

一般由母弹头舱、子弹头、释放机构和推进、制导等装置组成。按弹头有无制导装置分，有集束式多弹头、分导式多弹头、全导式多弹头和机动式多弹头。多弹头可提高弹头的突防能力和摧毁目标的能力。

集束炸弹（Cluster Bomb）是将小型炸弹集合成一般空用炸弹的型态，利用数量的特性增加涵盖面积和杀伤范围，每个小型炸弹又称为子炸弹，破坏威力较低，许多设计是以软性目标，如人体、没有装甲的车辆或器材为主要目标。由于集束炸弹在战争中造成的面杀伤容易伤及平民，所以2008年5月30日全球107国的代表在都柏林达成《集束弹药公约》，根据这一公约，从该文件生效起，各国武装力量须在8年内全部销毁集束炸弹。但中美俄这三个集束炸弹的主要生产国并未签署这一公约。

在有制导装置的母舱内装多个弹头，由母舱按预定程序逐个释放，使其分别导向各自目标的导弹弹头。母舱由整流罩、末助推发动机、制导装置和释放装置等组成。分导式多弹头能攻击相隔一定距离的数个目标，也能集中攻击一个面目标，从而提高了导弹的突防能力、命中精度和毁伤效果。

分导式多弹头技术带来的优势有两个，首先是提高了导弹的效费比。以前，一枚导弹只能对付一个目标，如今一枚多弹头导弹可能相当于多枚导弹的威力，在具有同样打击目标能力下，大大减少导弹武器装备的费用，在具有相同导弹数量的情况下，则极大地提高导弹的威力。其次，有利于导弹的突防。多弹头可使敌方反导系统处于饱和状态，自身的突防概率更高。

如今还处于研制之中。分导式多弹头虽然解决了母弹头的机动和制导问题，子弹头仍不能机动，也不能制导，只能按惯性弹道飞向目标，这样命中精度和突伤能力就较差。机动式弹头的重点就是解决子弹头的机动和制导问题。

子弹头机动的方案有四个：

一是通过改变飞行弹道来实施机动，如在弹头装有顶帽、弹尾装有稳定装置或翼面，来调整子弹头的飞行弹道，实验证明：可在20～30秒内使弹头机动距离达556公里；

二是通过加速滑翔弹头来实施机动；

三是通过在子弹头上加装小发动机来使之加速突防；

四是通过增高再入弹道倾角来缩短大气层中的飞行时间，以增强突防能力。解决子弹头制导问题主要是在子弹头上加装末寻的装置，自己能辨识和发现目标，进而控制弹头进行机动攻击。