本发明涉及一种非抛离式飞行器分离发射装置，其包括：运载器，所述运载器转动安装有两个分离支架，所述分离支架开设有缺口，两个所述分离支架通过分离螺栓锁止于关闭状态，且两个所述分离支架之间形成腔室，两个所述缺口围成安装口，所述分离支架与所述运载器之间连接有弹性件，所述弹性件趋于打开两个所述分离支架；所述安装口安装飞行器一，所述腔室安装飞行器二。分离螺栓爆炸分离，解除对分离支架的限位固定，在弹性件的弹力下，打开分离支架，释放安装口内的飞行器一，同时也为后续飞行器二的分离做好准备工作；分离支架与运载器相连，保留了转动功能，分离支架转动后不抛离，满足航天发射活动不新增太空垃圾影响轨道安全的要求。