딥 임팩트(영어: Deep Impact)는 케이프커내버럴 공군 기지에서 2005년 1월 12일 18시 47분(UTC)에 발사된 미국 항공우주국의 우주 탐사선이다. 딥 임팩트는 혜성 템펠 1(9P/템펠)의 내부 조성을 알기 위하여 충돌기를 혜성으로 떨어트렸다. 2005년 7월 4일 05:52 (UTC)에 충돌기는 성공적으로 혜성의 핵에 충돌했다. 충돌기는 충돌하면서 혜성의 핵에 충돌구를 만들고, 핵의 구성 물질을 밖으로 날려 보냈다. 우주선에서 찍은 물질이 날아가는 사진에서 알 수 있었던 사실은, 혜성의 핵은 예상보다 먼지가 많고 얼음이 적다는 것이었다. 충돌기가 충돌하면서 예기치 않게 크고 밝은 먼지구름을 만들어, 시야를 가렸기 때문이다.
지오토나 스타더스트와 같은 이전의 혜성 탐사선은 모두 혜성 주위를 지나쳐가는 방식이었다. 이러한 탐사선은 상당히 먼 거리에서 오로지 혜성 핵의 표면만을 검사했으나 딥 임팩트는 혜성의 표면에서 물질을 내뿜게 하는 첫 번째 시도였고, 이러한 이유 때문에 이 임무는 미디어 매체뿐만 아니라 국제적으로 저명한 과학자부터 아마추어 천문학자까지 큰 관심을 받게 되었다.
딥 임팩트는 2007년 12월 31일 지구를 지나쳐가며 EPOXI가 지정한 두 가지 목표인 외계 행성 연구와 하틀리 제2혜성을 연구하는 목표를 달성하기 위해 임무를 연장했다.
