Uzay yelkenlileri[1][2] (diğer adlarıışık yelkeni,foton yelkeni vegüneş yelkeni),foton enerjisi ile çalışan uzay mekiğine alternatif uzay araçlarıdır.[3][4][5] İlk olarakKepler tarafından tasarlanmıştır. Keplerin uzay aracı güneş rüzgarları ile çalışıyordu. Fakat güneş rüzgarlarının çalıştıramayacağı günümüzde ispatlanmıştır.
1970 yılındaNASA tarafındanHalley kuyruklu yıldızı'nı incelemek için tasarlanmış fakat malzemelerin olmaması nedeni ile yapılamamıştır. Yelkenliler için uygun malzeme son 15 yıl içinde bulunmuştur.CP-1 adlı madde günümüzde malzeme olarak kullanılmaktadır.The Planetary SocietyCosmos-1 veCosmos-2 adlı projelerinde alüminyum katkılıMylar adlı bir madde kullanmaktadır.[6][7][8][9]
Uzay yelkenlileri çok farklı şekillerde tasarlansa da dikdörtgen biçimi daha çok tercih edilmektedir.