《天翔少女》(Sky Girls，日文名スカイガールズ)是一部結合了機械和少女(兵器娘)元素的日本動畫作品，由島田文金設計，是島田フミカネ設計的「軍武娘」系列的一部分，也是其第一部動畫化的作品。
這部動畫的全1話OVA版本在2006年8月25日發售，售價為6090日元(含稅)。2007年7月5日，《天翔少女》的TV動畫版本開始在愛知電視台播出，由J.C.STAFF製作，岩崎良明繼續擔任監督。
故事背景設定在西曆2071年，動畫講述了迷之機械細胞群對人類發起世界規模討伐作戰的故事。2074年，經過長期抗戰後，人類動用了最終破壞兵器，犧牲了整個國家的大片領土。戰爭結束後，主要大陸被分割，南極大陸消失，地球上的50%以上的陸地被海水淹沒。故事聚焦於三位年輕的女性飛行員，她們被選中駕駛日本海軍開發的先進戰鬥機械。
主要角色包括櫻野音羽、園宮可憐和一條瑛花，分別代表了不同的性格特點和能力。例如，櫻野音羽性格樂觀開朗，擅長近戰，是零神的駕駛員；園宮可憐則是一個聰明靈智但極度內向的天才少女，擁有超高的IQ；一條瑛花是精英軍人家庭出身，擅長領導和策略。
此外，《天翔少女》的主要配音團隊包括川澄綾子、後藤沙緒里和伊藤靜等。