Un balon pilot este un instrument folosit de meteorologi pentru a studia mișcările curenților de aer sau vântului. Este un balon lung, cilindric, care este umplut cu heliu și este proiectat să izbucnească la atingerea nivelurilor superioare ale atmosferei. Utilizarea baloanelor pilot are legături strânse cu aviația, proiectele civile și spionajul internațional. Denumite și baloane meteorologice, baloanele pilot au fost folosite încă din 1783, când doi francezi au lansat un balon pilot cu viteza vântului pentru a verifica condițiile vântului înainte de lansarea primului zbor cu balon cu echipaj.
Observarea balonului pilot este practica studierii balonului pilot în zbor. Se fac măsurători atente pentru a găsi viteza balonului pilot și direcția în care se deplasează. Altitudinea balonului pilot și unghiurile sale de azimut sunt luate în considerare în observații pentru a determina viteza și direcția vântului la diferite înălțimi din atmosferă.
Deși s-au schimbat foarte puține lucruri în ceea ce privește construcția și designul balonului pilot de la lansarea primului balon, acesta s-a dovedit a fi un instrument foarte valoros în studiul meteorologiei și al altor științe ale pământului. Cu ajutorul baloanelor pilot, un meteorolog francez pe nume Leon Teisserenc de Bort a reușit să descopere și să demonstreze că pământul are o troposferă, un nivel inferior al atmosferei în care apare vremea. În anii 1930, o nouă tehnologie a intrat în scenă sub forma sistemelor de urmărire radio care au făcut posibilă extinderea utilității balonului pilot și dezvoltarea și mai mult știința meteorologiei.
Odată cu urmărirea radio, baloanele pilot au devenit mai mult decât simple instrumente de urmărire a vântului. Balonului meteorologic i-au putut fi adăugate o varietate de instrumente care i-au permis să citească, printre altele, temperaturile și umiditatea. Utilizarea baloanelor pilot pentru observarea vremii a făcut posibil ca meteorologii să creeze hărți tridimensionale ale atmosferei și ale diferitelor modele meteorologice care afectează atmosfera.
În unele cazuri, un balon pilot este, de asemenea, echipat cu camere, echipamente video sau unități de telescop pentru a captura acele priveliști rare care puteau fi văzute doar din aer. Acest lucru a făcut din baloanele pilot o resursă utilă pentru spionaj și crearea de hărți topografice detaliate. Această utilizare nu este însă lipsită de dezavantaje. Având în vedere dimensiunea și dimensiunile unice ale baloanelor pilot, de-a lungul anilor, acestea au fost considerate în mod eronat a fi obiecte precum amenințările din partea inamicilor străini, avioane neidentificate și nave spațiale extraterestre.