Valentin Stěpanovič Varlamov (15, srpna 1934 - 2. října 1980) byl sovětský stíhací pilot, který byl v roce 1960 vybrán mezi dvacet prvních sovětských kosmonautů. Po vyřazení z přípravy na kosmonauta ze zdravotních důvodů působil jako instruktor kosmonautů v Moskvě.