首先，从设计原理上来看，巡航导弹和弹道导弹的飞行轨迹截然不同。弹道导弹遵循抛物线或更为复杂的弹道轨道，其发射过程通常涉及火箭发动机的强劲推力，将导弹送入太空或大气层边缘(对于洲际弹道导弹而言)。 随后，导弹按照预定的物理定律自由落体至目标区域，这一过程中导弹的飞行轨迹是相对固定的，且末端速度极高，可达几马赫至超过20马赫，这使得弹道导弹具有极高的突防能力和打击效率。 相比之下，巡航导弹则采用空气动力学原理，在整个飞行过程中大部分时间都保持在大气层内进行低空或超低空巡航。它们利用喷气发动机或涡轮风扇发动机等持续提供推力，通常以亚音速或高亚音速飞行，部分先进的巡航导弹在未段冲刺时可以加速到超音速。这种飞行方式使得巡航导弹能够躲避敌方雷达的探测，提高隐蔽性和突防能力。 在动力系统方面，弹道导弹和巡航导弹同样存在显著差异。弹道导弹采用火箭发动机，这种发动机既需要携带燃烧剂，还需要携带氧化剂，以确保在真空环境中也能高效运行。火箭发动机的强劲推力使得弹道导弹能够迅速进入太空或大气层边缘，并按照预定的弹道轨迹进行飞行。而巡航导弹则使用喷气发动机，这种发动机只需携带燃烧剂，燃料系统相对简单。巡航导弹依靠喷气发动机的推力和弹翼的气动升力维持飞行，这使得它们能够在大气层内进行长时间的巡航和机动。 飞行方式与速度的差异也是区分巡航导弹和弹道导弹的重要标志。弹道导弹的飞行轨迹相对固定，且大部分时间在大气层外沿椭圆轨道飞行，高度较高。其飞行速度通常较高，达到高超音速，能够在短时间内对敌方目标实施打击。这种飞行方式和速度使得弹道导弹在核武器攻击和反导系统攻击中具有重要作用。
