Palomaresin vetypommi -onnettomuus on sotilasonnettomuus, joka tapahtui 17. tammikuuta 1966. Yhdysvaltain pommikone törmäsi säiliöaluksen kanssa tankatessaan noin 6 kilometrin päässä Välimerestä Espanjan rannikolla. Tämä sytytti säiliöaluksen polttoainesäiliön aiheuttaen sen räjähdyksen ja tappoi kaikki neljä miehistön jäsentä. Myös pommikone hajosi ja tappoi kolme miehistön jäsentä. Neljä miehistön jäsentä selvisi hengissä ja laskuvarjohypyn. Räjähdys oli niin suuri, että sen havaitsi toisen pommikoneen miehistö yli kilometrin päässä.
Tapaus tuli tunnetuksi Palomaresin vetypommitapahtumana, koska pommikoneessa oli mukana neljä vetypommia, jotka kaikki putosivat Palomaresin kalastajakylän lähelle. Perinteiset räjähteet kahdessa pommissa räjäyttivät saastuttaen kaksi neliökilometriä Espanjan maata radioaktiivisella plutoniumilla. Toinen pommi osui maahan ilman häiriöitä, ja viimeinen pommi putosi Välimerelle, mikä johti 2 1/2 kuukauden pituiseen etsintään. Ilmeisesti Yhdysvaltain armeija ei halunnut vetypommin joutuvan vääriin käsiin.
Palomaresin vetypommitapauksesta tuli ilmeisesti kansainvälinen melu pian sen jälkeen, kun se tapahtui, ja Yhdysvaltain hallitus pyrki puhdistamaan saastuneen maaperän alueen, kaivamaan 1,750 tonnia maaperää ja hävittämään sen Savannah -joen tehtaalla Etelä -Carolinassa. Osoittaakseen paikallisille espanjalaisille ja kansainväliselle yhteisölle, että alueella ei ole saastumista, Espanjan matkailuministeri Manuel Fraga ja Yhdysvaltain suurlähettiläs Angier Biddle Duke uivat Palomaresin rannalla ja näkivät kansainvälisen median.
Mutta Palomaresin vetypommitapahtuman lopettaminen vaati viimeisen vetypommin löytämistä, mikä ei ollut niin helppoa. Paikallisen kalastajan Francisco Simó Ortsin, joka näki pommin veteen, toimittamien alustavien tietojen perusteella merenpohjasta etsittiin pommia matemaattisella tekniikalla, jota kutsutaan Bayesin hauksi. Kuuluisa syvänmeren valtamerenkulkualus Alvin käytettiin alueen etsimiseen. 2 1/2 kuukauden jatkuvan etsinnän jälkeen pommi otettiin talteen ja tuotiin takaisin pintaan. Myöhemmin julkaistiin valokuva sotilasviranomaisista talteen otetun pommin edessä, ensimmäistä kertaa, kun ydinase nähtiin julkisuudessa.
Palomaresin vetypommitapahtuma jää nyt historiaan yhtenä merkittävimmistä poikkeavista ydinaseitapauksista. Toinen on Velan tapaus, kun tuntemattomasta lähteestä peräisin oleva ydinräjähdys lähellä Etelä -Atlantin Bouvet -saarta.