킬러 문제(Killer Problem)는 컴퓨터 과학 및 수학 분야에서 중요한 개념으로, 특정한 문제를 해결하기 위해 필수적으로 필요한 문제를 일컫는다. 즉, 킬러 문제는 특정한 연구 분야나 알고리즘 개발에서 핵심적인 역할을 하며, 이를 해결해야만 진전을 이룰 수 있는 문제를 의미한다.

주로 최적화 문제나 NP-완전 문제와 관련이 깊으며, 해결 가능한 하위 문제들로 분해되는 경우가 많다. 킬러 문제는 특정한 기술이나 접근 방식을 통해 해결 가능성이 높아지거나, 새로운 방법론의 발전을 이끄는 촉매제가 되기도 한다. 또한, 이러한 문제의 해결은 종종 다른 문제들도 해결할 수 있는 기반을 마련해 준다.

퀴즈, 게임 이론 및 다양한 알고리즘 분야에서도 킬러 문제의 개념이 적용되며, 이를 통한 문제 해결 과정은 연구자들 간의 협업이나 논의를 촉진하는 역할을 한다. 킬러 문제를 해결하기 위한 노력은 새로운 이론, 알고리즘, 또는 기술 개발로 이어지며, 결국에는 특별한 분야의 발전에 기여하는 사례가 많다.