Autonoomne sõiduk on igasugune sõiduk, mille toimimiseks ei ole vaja reaalajas juhendamist inimkäijalt. Sõiduki autonoomseks muutmine hõlmab sellele märkimisväärse sisemise otsustusvõime andmist. Autonoomsed allveelaevad ja autod on välja töötatud erinevatel eesmärkidel.
Selleks, et autonoomne sõiduk saaks teha kasulikke reaalajas otsuseid, on vaja andureid, et saada keskkonnast tagasisidet. Teatud tüüpi pardaarvuti, sageli väike mikroprotsessor, suudab neid andmeid võtta ja määrata sõiduki oleku. See võib olla sama lihtne kui sõiduki praeguse asukoha jälgimine, kuid see võib hõlmata ka muud tüüpi andmete mõõtmist. Seejärel rakendab pardaarvuti selle hetkeoleku põhjal eelprogrammeeritud vastuseid, et panna autonoomne sõiduk intelligentselt käituma.
Autonoomse võimekusega allveelaevade uurimine algas umbes 50 aastat tagasi. Neid autonoomseid veealuseid sõidukeid (AUV) kasutavad nafta- ja gaasitööstused merepõhja kaardistamiseks enne merealuse infrastruktuuri, näiteks nafta- ja gaasiväljade rajamist. Sõjaväes kasutatakse AUV-sid teiste allveelaevade tuvastamiseks ja uute objektide, näiteks miinide, kaitsealade jälgimiseks. Järvesid ja ookeane uurivad teadlased võivad leida visuaalsete ja kompositsiooniandmete kogumiseks kasuliku autonoomse sõiduki.
Mars Exploration Rovereid võib kirjeldada kui poolautonoomset, kuna nad suudavad teha mitmeid sõltumatuid navigatsiooniotsuseid. See võimalus loodi Maa ja Marsi vahelise edasi-tagasi sideaja viivituse tõttu. Need viivitused võivad sõltuvalt planeetide asukohast ulatuda umbes 6 minutist kuni 40 minutini. Et aidata kulguritel antud päeval edasi areneda, programmeerisid insenerid nad võtma inimkäitajatelt üldisi juhiseid. Roverid võivad ka ise teatud otsuseid teha. Kulguritesse saab programmeerida erineval tasemel “julgust” ja “argust” olenevalt sellest, kui ohtlik on kohalik maastik.
Hiljuti sponsoreeris Ameerika Ühendriikide kaitsealaste teadusuuringute projektide agentuur (DARPA) mitmeid võistlusi juhita auto väljatöötamiseks. DARPA Grand Challenge võistlusel osalesid meeskonnad, kes võistlesid üksteisega, et oma auto võimalikult kiiresti maastikurajal läbida. 2007. aastal toetas DARPA linnaväljakutset, mis hõlmas linnakeskkonnas toimuvat kursust. Tavaliselt arvatakse, et DARPA väljakutsete eesmärk oli ergutada autonoomse sõiduki väljatöötamist, mis on võimeline töötama vaenulikes linnade sõjapiirkondades. Juhita autot on aga soovitatud kasutada ka tsiviilotstarbel.