Rainer Weiss (ur. 29 września 1932 w Berlinie, zm. 25 sierpnia 2025 w Cambridge) – amerykański fizyk niemieckiego pochodzenia, noblista. Był znany z badań nad grawitacją i astrofizyką, w tym nad interferometrami. Profesor Massachusetts Institute of Technology (następnie emerytowany). Był przewodniczącym naukowej grupy roboczej przy satelicie naukowym Cosmic Background Explorer (COBE).
Życiorys Rainer Weiss urodził się w Berlinie, gdzie jego ojciec był lekarzem i psychoanalitykiem, a matka aktorką. Jego ojciec był pochodzenia żydowskiego, a rodzina uciekła przed nazizmem do Stanów Zjednoczonych. Po ukończeniu szkoły w Nowym Jorku Weiss studiował w Massachusetts Institute of Technology, gdzie w 1962 roku uzyskał stopień doktora. Po kilku latach spędzonych na Uniwersytecie Tufts i Uniwersytecie Princeton powrócił do MIT. Rainer Weiss był żonaty i miał córkę oraz syna.
Praca naukowa Praca naukowa Rainera Weissa skupiała się na jednym z fundamentalnych przewidywań ogólnej teorii względności Einsteina – istnieniu fal grawitacyjnych. Te fale, będące zaburzeniami w czterowymiarowej czasoprzestrzeni, powstają w wyniku przyspieszania obiektów o masie. Ich detekcja była niezwykle trudnym wyzwaniem, ponieważ efekty wywoływane przez fale grawitacyjne są niezwykle małe.