Incidentul cu bomba cu hidrogen de la Palomares este un accident militar care a avut loc pe 17 ianuarie 1966. Un bombardier al Statelor Unite s-a ciocnit cu un avion cisternă în timpul realimentării la aproximativ 6 km deasupra Mării Mediterane, chiar în largul coastei Spaniei. Acest lucru a aprins compartimentul de combustibil al tancului, provocându-l să explodeze, ucigând toți cei patru membri ai echipajului de la bord. Atentatorul s-a despărțit, ucigând trei membri ai echipajului. Patru membri ai echipajului au supraviețuit și s-au parașut în siguranță. Explozia a fost atât de mare încât a fost asistat de echipajul unui alt bombardier la peste o milă distanță.
Incidentul a devenit cunoscut sub numele de incidentul bombei cu hidrogen Palomares, deoarece bombardierul transporta patru bombe cu hidrogen, toate care au căzut în apropierea satului de pescari Palomares. Explozivii convenționali din două dintre bombe au detonat, contaminând doi kilometri pătrați de sol spaniol cu plutoniu radioactiv. O altă bombă a lovit pământul fără incidente, iar ultima bombă a căzut în Marea Mediterană, determinând o căutare de două luni și jumătate. Evident, armata Statelor Unite nu a vrut ca bomba cu hidrogen să cadă în mâini greșite.
Incidentul cu bomba cu hidrogen de la Palomares a devenit, evident, un tam-tam internațional la scurt timp după ce s-a întâmplat, iar guvernul Statelor Unite a lucrat pentru a curăța zona de sol contaminat, excapanând 1,750 de tone de sol și aruncându-l la uzina Savannah River din Carolina de Sud. Pentru a le arăta spaniolilor locali și comunității internaționale că zona nu era contaminată, ministrul spaniol al turismului Manuel Fraga și ambasadorul SUA Angier Biddle Duke au înotat pe plaja de lângă Palomares, în vizorul presei internaționale.
Dar pentru a pune capăt incidentului cu bomba cu hidrogen de la Palomares a necesitat găsirea ultimei bombe cu hidrogen, ceea ce nu a fost atât de ușor. Folosind datele inițiale furnizate de Francisco Simó Orts, un pescar local care a văzut bomba intrând în apă, a fost folosită o tehnică matematică numită căutare bayesiană pentru a căuta bomba în fundul mării. Celebrul vas oceanografic de adâncime Alvin a fost folosit pentru a căuta zona. După 2 luni și jumătate de căutări continue, bomba a fost recuperată și adusă înapoi la suprafață. O fotografie a oficialilor militari din fața bombei recuperate a fost lansată ulterior, pentru prima dată când o armă nucleară a fost văzută la vedere publicului.
Incidentul cu bomba cu hidrogen de la Palomares a intrat acum în istorie ca unul dintre cele mai importante incidente anormale care implică arme nucleare. Un altul este incidentul Vela, când o explozie nucleară de origine necunoscută în apropierea Insulei Bouvet din Atlanticul de Sud.