Un penetrador de energía cinética, o penetrador KE, es un arma de proyectil que no explota, sino que daña a su objetivo al golpearlo a altas velocidades. (Solo a través de la energía cinética). El uso moderno principal de un penetrador KE es penetrar el blindaje del tanque. En el ejército, el término zapato de descarte estabilizado con aletas perforadoras de blindaje (APFSDS) se usa para la forma más común de penetrador KE. El APFSDS es esencialmente una flecha superrápida (1.4 – 1.9 km / seg) con una punta hecha de aleación de uranio empobrecido. Además de estrellarse contra un objetivo a velocidades tremendas, el uranio empobrecido se enciende por la energía del impacto y el contacto posterior con el aire, lo que convierte a este penetrador KE en un arma muy eficaz para sacar tanques.
Los militares han investigado y desarrollado otros penetradores de energía cinética. El programa de Arma Individual de Propósito Especial fue un proyecto de penetración KE llevado a cabo por investigadores e ingenieros del Ejército de los EE. UU. Durante un par de décadas. El objetivo de este programa era crear un rifle basado en flechas que funcionara para que los soldados lo usaran en el campo. Hay varias motivaciones militares para desarrollar penetradores KE de armas pequeñas. Primero, los dardos pequeños a alta velocidad (flechitas) tienen mayor poder de penetración que las balas tradicionales. En segundo lugar, tienen menos retroceso que las balas, lo que permite una mayor precisión en el disparo automático. Finalmente, las flechillas pesan menos, lo que permite que un soldado de infantería lleve más rondas. Desafortunadamente, aunque se gastaron muchos miles de millones en el proyecto, un penetrador KE de mano nunca funcionó lo suficientemente bien como para ver la luz del día. El atasco de municiones era un problema frecuente, así como el sobrecalentamiento.
Recientemente, el ejército de EE. UU. Dio a conocer un arma de energía cinética masiva: un misil Trident II con una carga útil de varillas de tungsteno diseñadas para volver a entrar en la atmósfera a velocidades extremadamente altas, dispersando perdigones cinéticos por todas partes y causando daños similares a los explosivos convencionales más grandes. Esto es parte del programa «Prompt Global Strike», lanzado para encontrar alternativas no nucleares para la capacidad estratégica de primer ataque. Debido a que un Trident II con punta nuclear y un Trident II penetrador KE tienen el mismo aspecto desde el exterior, su uso hipotético en realidad puede aumentar la posibilidad de una confrontación nuclear en lugar de disminuirla, su propósito previsto. El presidente ruso Vladimir Putin mencionó esto en un discurso en mayo de 2006, diciendo: «El lanzamiento de un misil de este tipo podría … provocar un contraataque a gran escala utilizando fuerzas nucleares estratégicas».
Las armas penetrantes KE se ven con frecuencia en la ciencia ficción, tanto en forma pequeña como grande. Las armas pequeñas, conocidas con frecuencia como «pistolas de aguja», aparecen en la ficción cyberpunk. Los penetradores KE más grandes, como las rocas espaciales que se caen de la órbita, aparecen en algunas historias de ciencia ficción y realmente podrían desarrollarse en un futuro a largo plazo, a pesar de los tratados contra la militarización del espacio. La forma definitiva de penetrador KE sería un proyectil relativista, un objeto acelerado hacia un objetivo a una velocidad cercana a la de la luz. Afortunadamente, acelerar un objeto como este requeriría una enorme cantidad de espacio y energía.