Un vaisseau générationnel ou vaisseau colonie, vaisseau monde ou encore arche spatiale, est une catégorie de vaisseau spatial, relevant aujourd'hui de la spéculation et dont l'idée est issue de la littérature de la science-fiction. Un tel vaisseau voyagerait sur les très longues distances qui séparent les étoiles à une vitesse nettement inférieure à celle de la lumière. Comme ce type de vaisseau prendrait des centaines voire des milliers d'années à effectuer son voyage, plusieurs générations de voyageurs s'y succèdent avant que le navire parvienne à destination. Le vaisseau générationnel est donc un moyen de réaliser des voyages interstellaires, en l'absence de système de propulsion spatiale viable permettant de franchir rapidement (quelques dizaines d'années au maximum) les distances énormes qui séparent les étoiles (plus de 4 années-lumière pour l'étoile la plus proche). Pour être viable un vaisseau générationnel devrait être d'une taille suffisante pour que son équipage soit complètement autonome pendant une longue période. Le concept du vaisseau générationnel est apparu dès 1929, avec John Bernal, avant d'être brillamment exploité par Robert Heinlein : il s'agissait pour John Bernal d'une « Arche de l'espace », se déplaçant lentement (à l'échelle de l'univers), auto-suffisante, et constituant pour ses passagers le seul monde qu'ils connaissent. Les colons vivraient à bord du vaisseau et leurs descendants atterriraient sur la planète de destination. Ces descendants pourraient ensuite établir la colonie, ou s'arrêter simplement pour explorer, puis construire d'autres vaisseaux pour continuer l'expédition. Les vaisseaux générationnels ont longtemps été un sujet populaire en science-fiction ; cependant, ces histoires mettent souvent en relief les problèmes dus à la détérioration de la culture des colons nés sur le vaisseau, qui peuvent aller jusqu'à oublier qu'ils sont à bord d'un vaisseau. Un exemple classique de science-fiction exploitant ces thèmes est Universe, une longue nouvelle de Robert Heinlein écrite en 1951, et développée plus tard pour être incluse dans le roman Orphans in the Sky (Les Orphelins du ciel).