Robert Millikan var en amerikansk fysiker som fikk Nobelprisen i fysikk i 1923 for sitt arbeid knyttet til den elektriske elementærladningen og fotoelektrisk effekt.
Millikan var i 1896–1921 knyttet til universitetet i Chicago, i 1910–1921 som professor i fysikk. Fra 1921 var han direktør for Norman Bridge Laboratory og president for California Institute of Technology i Pasadena.
Robert Millikan viste ved nøyaktige målinger at Albert Einsteins fotoelektriske lov stemmer med eksperimentene. For dette arbeidet ble han tildelt Nobelprisen 1923.
Han er mest kjent for sitt oljedråpeforsøk til måling av elektronets ladning hvor han bestemte den mikroskopiske bevegelsen av en ladet oljedråpe i et elektrisk felt. Ladningen til dråpen kan beregnes ut fra hastigheten og feltstyrken, og den viser seg alltid å være et helt antall elektriske elementærladninger.