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 i 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.