Leonard Kleinrock (s. 13. kesäkuuta 1934, New York City), amerikkalainen tietotekniikan tutkija, joka kehitti matemaattisen teorian paketinvaihdon takana ja joka lähetti ensimmäisen viestin kahden tietokoneen välillä verkossa, joka oli Internetin edeltäjä.
Kleinrock sai sähkötekniikan kandidaatin tutkinnon New Yorkin City Collegessa vuonna 1957. Hän ansaitsi maisterin tutkinnon (1959) ja tohtorin tutkinnon (1963) sähkötekniikan alalta Massachusetts Institute of Technology (MIT) Cambridgessa. MIT: llä oli monia tietokoneita, ja Kleinrock tajusi, että heidän on lopulta oltava vuorovaikutuksessa keskenään verkossa. Hänen mielestään olemassa olevien viestintäverkkojen, kuten puhelinvaihteiden, joissa yksi solmu on kytketty vain toiseen solmuun, matemaattiset kuvaukset eivät olisi riittäviä kuvaamaan tulevia tietokoneverkkoja, joissa olisi paljon solmuja. Väitöskirjassaan Kleinrock laajensi jonoteorian matemaattisen tutkimuksen tällaisiin verkkoihin. Tietojen virtaaminen verkon kautta oli erittäin monimutkainen ongelma, mutta Kleinrock teki tietoisesti yksinkertaistavan ja epätarkan oletuksen siitä, että aika, jolloin data saapui solmuun, ja aika, jonka solmu vietti datan käsittelyyn, olivat toisistaan riippumattomia. Siitä huolimatta Kleinrock pystyi ennustamaan tietokoneverkkojen suorituskyvyn, ja hänen työnsä antoi matemaattisen kuvauksen paketinvaihdosta, jossa kukin tietovirta on hajotettu erillisiksi, helposti välitettäviksi paketeiksi. Amerikkalainen sähköinsinööri Paul Baran ja brittiläinen tietotekniikan tutkija Donald Davies keksivät itsenäisesti pakettivaihdon, ja ne muodostivat perustan Internet-yhteydenpitoon.
Kleinrockista tuli tekniikan (ja myöhemmin tietotekniikan) professori Kalifornian yliopistossa, Los Angeles, vuonna 1963. Hallituksen virasto Advanced Research Projects Agency (ARPA), josta tuli myöhemmin Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), oli rahoittaa atk-tutkimusta useissa amerikkalaisissa yliopistoissa, ja tutkimuksen koettiin olevan tehokkaampaa, jos eri instituutiot voisivat jakaa tietokoneresursseja ARPA-rahoitteisessa verkossa. Vuodesta 1967 lähtien Kleinrock oli mukana suunnittelemassa tätä ARPANET-verkkoa. Syyskuussa 1969 Kleinrockin ryhmä yhdisti pakettivälitteisen tietokoneen, Interface Message Processor (IMP), SDS Sigma 7 -tietokoneeseen, josta tuli ARPANETin ensimmäinen solmu, jonka alun perin oli tarkoitus olla neljä solmua. Kleinrock ja hänen oppilaansa Charley Kline lähettivät ensimmäisen viestin ARPANETin välityksellä 29. lokakuuta 1969 IMP: lle ja tietokoneelle Stanford Research Institute (nykyinen SRI International) Menlo Parkissa, Kaliforniassa. Viestistä tuli sana kirjautuminen; yhteys kuitenkin kaatui o-kirjaimen jälkeen, joten ensimmäinen ARPANET-viesti oli lo. Vuoden 1969 loppuun mennessä ARPANET oli valmis.
Kleinrock toimi kansallisen tutkimusneuvoston komitean puheenjohtajana ja laati raportin Toward the National Research Network (1988), joka kehotti luomaan yhden nopean verkon olemassa olevien pirstoutuneiden tietokoneverkkojen yhdistämiseksi. Yhdysvaltain senaatti (ja tuleva varapuheenjohtaja) Al Gore puolusti raporttia, ja vuonna 1991 hyväksyttiin High Performance Computing Act (tunnetaan myös nimellä Gore bill). Liittovaltion rahoitus myönnettiin nopealle verkolle, mikä paransi dramaattisesti maan laskentainfrastruktuuria.
Vuonna 1998 Kleinrock ja yksi hänen opiskelijoistaan, Joel Short, perustavat yrityksen Nomadix, Inc., joka valmisti laitteita, jotka mahdollistavat Internet-yhteyden julkisissa paikoissa, kuten sairaaloissa, lentokentillä ja hotelleissa. Japanilainen DOCOMO interTouch osti Nomadixin vuonna 2008. Kleinrock ja tietotekniikan tutkija Yu Cao perustivat vuonna 2007 Platformation Technologies, LLC: n (myöhemmin Platformation, Inc.), jonka avulla päivittäistavarakaupat voivat verrata paikallisten supermarketien hintoja verkossa.
Kleinrock sai monia kunnianosoituksia työstään, mukaan lukien Kansallisen tekniikan akatemian Charles Starkin Draper -palkinto (2001) ja Kansallinen tiedemitali (2007).
