推力矢量控制是一种姿态或方向控制形式，可设计成任何能够通过动力推力在三维空间移动的飞行器，如飞机、航天器或水下潜水器。由火箭发动机或喷气发动机驱动的车辆，其运动方向与从后向推力喷嘴排出的废气方向完全相反。当该推力以不同于车辆相对于地平线的角度或其预期行驶方向的角度离开车辆时，它可以帮助快速转弯，而不是简单地依靠空气动力学控制面或破坏航天器中的火箭来实现。。

截至2011年，目前有几架先进飞机使用推力矢量控制，包括俄罗斯苏霍伊苏-30 MKI（也已出售给印度）、美国空军部署的F-22猛禽战斗机，以及为在英国、德国、意大利和西班牙服役而制造的EF或欧洲战斗机2000。AV-8B鹞式II喷气式飞机也是推力矢量飞机的一个例子，该飞机最初是在英国开发的，自1981年起由多个北大西洋公约组织（北约）成员国（包括西班牙、意大利和美国）投入使用。20世纪90年代初，美国和以色列还为F-16战斗机开发了一个称为多轴推力矢量控制（MATV）的项目。。

推力矢量控制也已应用于多个火箭和航天器系统，在21世纪，日本Mu火箭和2005年发射的欧洲航天局（ESA）先进研究与技术小型任务（SMART-1）月球任务就是一个显著的例子。早期使用推力矢量控制的系统包括美国航天飞机以及20世纪60年代的美国土星五号月球火箭。众所周知，美国的一些战略核导弹系统也采用了这种技术，包括部署在核潜艇上的陆基民兵II洲际弹道导弹（ICBM）和潜射弹道导弹（SLBMs）。。

采用了几种不同的方法来实现推力矢量控制。对于飞机而言，一种典型的方法是将排气喷嘴的运动与飞行员的控制相结合，这样，不仅飞机表面（如方向舵和副翼）会对其矢量变化做出响应，而且排气喷嘴也会随之移动。在美国F-22上，排气喷嘴可在20度范围内自由移动，从而使飞机的横滚率增加50%。横滚率是指飞机在飞行中俯仰（上下）或偏航（左右）偏离其运动中心轴的能力。俄罗斯苏-30 MKI有一个排气喷嘴，可在水平面上旋转32度，在垂直面上旋转15度，允许飞机在3-4秒内以约217至249英里/小时（350至400公里/小时）的速度执行高速倾斜机动。。

在航天器或火箭中，推力矢量控制可能涉及移动车体内的整个发动机总成，称为万向节，这是由美国土星五号火箭完成的，或者排气系统的关键部件可以串联移动。像日本Mu航天运载火箭这样的固体推进剂火箭发动机无法改变推力燃料的方向，因此它们沿着排气喷嘴的一侧注入冷却液，迫使热废气从另一侧排出，以提供矢量效应。美国部署的固体燃料民兵II型导弹也是如此，其液体燃料三叉戟SLBMS使用液压系统自行移动喷嘴。。

在打算离开地球重力井的航天器中，主推力发动机通常与姿态控制火箭或推力矢量系统分离，每个系统可以使用不同类型的推进方法和燃料。在21世纪初的太空任务中，人们试图将这两个推进系统连接在一起，形成一个通用的燃料推进系统。在ESA SMART-1任务中，这被称为用于联合作战的全电气设计，称为姿态和轨道控制系统（AOCS）。计划于2014年至2015年发射的欧洲学生月球轨道器（ESMO）也使用推力矢量作为复杂离子推进系统的一部分。。