Спектро́метр по вре́мени пролёта, устройство для определения скорости (энергии) частиц, при помощи измерения времени пролёта частицами фиксированного расстояния (базы). Применяется для исследования как заряженных, так и нейтральных частиц (нейтронов, K-мезонов и др.). Детекторы частиц (сцинтилляционные детекторы, искровые счётчики или черенковские счётчики) располагаются на концах пролётной базы и регистрируют временной интервал между импульсами, создаваемыми частицами. В нерелятивистском приближении время пролёта $t$ (в нс) связано с энергией $E$ (в МэВ) частицы соотношением $t =72,3L\sqrt{A/E}$, где $L$ – пролётная база (в м), $A$ – масса частицы, выраженная в атомных единицах массы.

Спектрометр по времени пролёта – основной инструмент изучения энергетических спектров нейтронов. При энергии нейтронов $E < 10\,\text{МэВ}$ энергетическое разрешение $\Delta E$ полностью зависит от временно́го разрешения $\Delta t$ детекторов, фиксирующих начало и конец движения, и может достигать 1%. При $E > 100\,\text{МэВ}$ разрешение ухудшается и составляет десятки процентов. Времяпролётная база, применяемая при регистрации нейтронов с энергий до нескольких ГэВ, может составлять 200 м, как, например, у нейтронного спектрометра n-TOF (Neutron Time of Flight) в ЦЕРНе (The neutron time-of-flight facility at CERN // n TOF).

Спектрометры по времени пролёта применяют для идентификации заряженных частиц (в том числе для определения их изомерных состояний). Они также позволяют определить массу частицы, если известен её импульс; этим методом с высокой точностью определяют массы атомных ядер; точность измерения массы частицы при низких энергиях может достигать 10^–6–10^–7.