Un automóvil sin conductor es un automóvil que tiene un sistema de piloto automático que le permite moverse con seguridad de un lugar a otro sin la ayuda de un conductor humano. Idealmente, el único papel de un humano en dicho vehículo sería indicar el destino. La implementación de automóviles sin conductor en teoría podría conducir a muchas mejoras en el transporte, incluida una reducción en los accidentes automovilísticos, un transporte más eficiente y un aumento en la capacidad de la carretera. Sin embargo, existen muchos obstáculos para implementar con éxito el concepto como un método de transporte común y efectivo. Esto es especialmente cierto en situaciones en las que un automóvil en piloto automático necesitaría navegar de manera segura junto a automóviles normales dirigidos por conductores humanos.
Para ser útil, un automóvil sin conductor debe poder navegar a un destino determinado según las instrucciones proporcionadas por el pasajero, evitar obstáculos ambientales y evitar otros vehículos de manera segura. Algunos métodos propuestos para cumplir con estos objetivos implican desarrollar infraestructuras de transporte completamente nuevas o alterar sustancialmente las infraestructuras existentes para acomodar vehículos sin conductor. Un ejemplo implica el desarrollo de un sistema de monorraíl al que los vehículos privados pueden «atracar». Tras la conexión, el monorraíl guiaría a los vehículos privados a sus destinos. Este tipo de sistema simplificaría la navegación y la prevención de colisiones, pero requeriría cambios a gran escala en las infraestructuras de transporte existentes.
Otras ideas para el desarrollo de un automóvil sin conductor solo implican el desarrollo de un nuevo tipo de automóvil y no requieren ningún cambio de infraestructura. Dichos vehículos operarían como vehículos tradicionales dirigidos por humanos y no requerirían más que pequeños cambios de infraestructura. Para que este tipo de vehículo funcione, necesitaría tener acceso a algún tipo de sistema de guía que lo dirija a su destino. También necesitaría un sistema de guía de corto alcance que le permitiera navegar con seguridad a través del tráfico sin poner en peligro a sus pasajeros u otros conductores en la carretera.
Existen muchas ventajas potenciales al usar un automóvil sin conductor en lugar de un vehículo tradicional controlado por humanos. Un automóvil sin conductor no estaría sujeto a errores humanos, una de las causas más comunes de accidentes automovilísticos. Habría poca necesidad de licencias de conducir, patrullas de carreteras, extensas leyes de tránsito e incluso señales de alto o luces de la calle. Dichos vehículos no se verían afectados por conductores humanos desiguales o erráticos y, por lo tanto, podrían conducir muy juntos. Esto podría conducir a una situación en la que la alta densidad de la carretera no tendría un efecto perjudicial en la velocidad, por lo que muchos automóviles podrían viajar muy juntos manteniendo una velocidad promedio alta.