Un vehículo autónomo es cualquier tipo de vehículo que no requiere instrucción en tiempo real de un operador humano para funcionar. Hacer que un vehículo sea autónomo implica darle un nivel significativo de capacidad interna de toma de decisiones. Los submarinos y automóviles autónomos se han desarrollado para una variedad de propósitos.
Para que un vehículo autónomo tome decisiones útiles en tiempo real, se requieren sensores para obtener información de retroalimentación del entorno. Alguna forma de computadora a bordo, a menudo un pequeño microprocesador, puede tomar estos datos y determinar el estado del vehículo. Esto puede ser tan simple como rastrear la ubicación actual del vehículo, pero también puede involucrar otros tipos de medición de datos. La computadora a bordo implementa respuestas preprogramadas basadas en su estado actual para que el vehículo autónomo se comporte de manera inteligente.
La investigación en submarinos con capacidad autónoma comenzó hace unos 50 años. Estos vehículos submarinos autónomos (AUV) son utilizados por las industrias de petróleo y gas para mapear el fondo marino antes de que se construyan infraestructuras submarinas como los campos de petróleo y gas. En el ejército, los AUV se utilizan para ayudar a detectar otros submarinos y monitorear áreas protegidas en busca de nuevos objetos, como minas. Los científicos que estudian lagos y océanos pueden encontrar un vehículo autónomo útil para recopilar datos visuales y de composición.
Los Mars Exploration Rovers pueden describirse como semiautónomos porque pueden tomar una serie de decisiones de navegación independientes. Esta capacidad fue diseñada debido a la demora en los tiempos de comunicación de ida y vuelta entre la Tierra y Marte. Estos retrasos pueden variar de aproximadamente 6 minutos a 40 minutos completos dependiendo de la posición de los planetas. Para ayudar a los rovers a progresar aún más en un día determinado, los ingenieros los programaron para recibir instrucciones generales de los operadores humanos. Los rovers también pueden tomar algunas decisiones específicas por su cuenta. Se pueden programar diferentes niveles de «coraje» y «cobardía» en los rovers dependiendo de lo peligroso que sea el terreno local.
Recientemente, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos (DARPA) patrocinó una serie de competencias para desarrollar un automóvil sin conductor. El Gran Desafío de DARPA contó con equipos que compiten entre sí para llevar su automóvil a través de un recorrido todoterreno en el tiempo más rápido. En 2007, DARPA patrocinó un desafío urbano, que incluía un curso en un entorno urbano. Se cree comúnmente que los desafíos de DARPA estaban destinados a estimular el desarrollo de un vehículo autónomo capaz de operar en zonas hostiles de guerra urbana. La aplicación de un automóvil sin conductor, sin embargo, también se ha sugerido para uso civil.