Autonomno vozilo je bilo koje vozilo koje ne zahtijeva upute u stvarnom vremenu od ljudskog operatera da bi funkcioniralo. Učiniti vozilo autonomnim uključuje davanje značajne razine interne sposobnosti donošenja odluka. Autonomne podmornice i automobili razvijeni su za razne svrhe.
Da bi autonomno vozilo donosilo korisne odluke u stvarnom vremenu, senzori su potrebni za dobivanje povratnih informacija iz okoline. Neki oblik ugrađenog računala, često mali mikroprocesor, može uzeti te podatke i odrediti stanje vozila. To može biti jednostavno kao praćenje trenutne lokacije vozila, ali može uključivati i druge vrste mjerenja podataka. Ugrađeno računalo zatim implementira unaprijed programirane odgovore na temelju svog trenutnog stanja kako bi se autonomno vozilo ponašalo na inteligentne načine.
Istraživanje podmornica s autonomnim sposobnostima počelo je prije nekih 50 godina. Ova autonomna podvodna vozila (AUV) koriste se u naftnoj i plinskoj industriji za mapiranje morskog dna prije izgradnje podmorske infrastrukture kao što su naftna i plinska polja. U vojsci, AUV se koriste za pomoć u otkrivanju drugih podmornica i nadzoru zaštićenih područja u potrazi za novim objektima kao što su mine. Znanstvenici koji proučavaju jezera i oceane mogu pronaći autonomno vozilo korisnim za prikupljanje vizualnih i kompozicijskih podataka.
Mars Exploration Roveri mogu se opisati kao poluautonomni jer mogu donositi brojne neovisne navigacijske odluke. Ova je sposobnost osmišljena zbog kašnjenja u vremenu povratne komunikacije između Zemlje i Marsa. Ta kašnjenja mogu varirati od oko 6 minuta do punih 40 minuta, ovisno o položaju planeta. Kako bi pomogli roverima da napreduju dalje u određenom danu, inženjeri su ih programirali da primaju općenite upute od ljudskih operatera. Roveri također mogu samostalno donositi određene odluke. Različite razine “hrabrosti” i “kukavičluka” mogu se programirati u rovere ovisno o tome koliko je lokalni teren opasan.
Nedavno je Agencija za napredne obrambene istraživačke projekte Sjedinjenih Država (DARPA) sponzorirala niz natjecanja za razvoj automobila bez vozača. DARPA Grand Challenge predstavljao je timove koji su se međusobno natjecali kako bi svoj automobil u najbržem vremenu prošli terenski teren. Godine 2007. DARPA je sponzorirala urbani izazov, koji je uključivao tečaj u urbanom okruženju. Uobičajeno se vjeruje da su izazovi DARPA-e bili usmjereni na poticanje razvoja autonomnog vozila sposobnog za djelovanje u neprijateljskim urbanim ratnim zonama. Primjena automobila bez vozača, međutim, predložena je i za civilnu upotrebu.