本发明公开了一种大跨度初始及目标温度瞬时热冲击加载试验装置，包括密封的三温式加热仓，三温式加热仓内部设置有第一加热段、第二加热段和第三加热段，第一加热段、第二加热段和第三加热段内均设置有轴向隔热套，若干轴向隔热套连接形成竖向加热通道，竖向加热通道内设置有内推杆机构，内推杆机构的底部连接有托载工装，托载工装连接有轴向送料机构；三温式加热仓的顶部还设置有试件管道。本发明的试件和加热工装安装在内推杆机构上，通过轴向送料机构带动内推杆机构实现上下移动，从而将试件瞬间送至所需的加热段，试件进入该加热段后，能迅速达到热冲击温度，实现精确控制试件热冲击温度的同时，保证测试试件的抗热冲击性能的准确性。