Autonominė transporto priemonė yra bet kokia transporto priemonė, kuriai nereikia žmogaus operatoriaus nurodymų realiuoju laiku. Kad transporto priemonė būtų savarankiška, ji turi suteikti jai didelį vidinių sprendimų priėmimo gebėjimų lygį. Autonominiai povandeniniai laivai ir automobiliai buvo sukurti įvairiems tikslams.
Kad autonominė transporto priemonė galėtų priimti naudingus sprendimus realiuoju laiku, reikalingi jutikliai, kurie gautų grįžtamąją informaciją iš aplinkos. Tam tikros formos borto kompiuteris, dažnai mažas mikroprocesorius, gali paimti šiuos duomenis ir nustatyti transporto priemonės būseną. Tai gali būti taip paprasta, kaip sekti dabartinę transporto priemonės vietą, bet taip pat gali prireikti ir kitų tipų duomenų matavimo. Tada borto kompiuteris įgyvendina iš anksto užprogramuotas reakcijas, pagrįstas dabartine jo būsena, kad autonominė transporto priemonė elgtųsi protingai.
Autonominių povandeninių laivų tyrimai pradėti maždaug prieš 50 metų. Šias autonomines povandenines transporto priemones (AUV) naudoja naftos ir dujų pramonė, kad nustatytų jūros dugną prieš statant povandeninę infrastruktūrą, pvz., naftos ir dujų telkinius. Kariuomenėje AUV naudojami siekiant padėti aptikti kitus povandeninius laivus ir stebėti saugomas teritorijas, ar nėra naujų objektų, pavyzdžiui, minų. Ežerus ir vandenynus tyrinėjantys mokslininkai gali rasti autonominę transporto priemonę, naudingą vaizdiniams ir kompoziciniams duomenims rinkti.
„Mars Exploration Rovers“ galima apibūdinti kaip pusiau autonominius, nes jie gali priimti daugybę nepriklausomų navigacijos sprendimų. Ši galimybė buvo sukurta dėl to, kad vėlavo ryšys tarp Žemės ir Marso. Šie vėlavimai gali svyruoti nuo maždaug 6 minučių iki 40 minučių, priklausomai nuo planetų padėties. Kad padėtų marsaeigiams tobulėti per tam tikrą dieną, inžinieriai juos užprogramavo taip, kad jie gautų bendrus nurodymus iš žmonių. Roveriai taip pat gali patys priimti tam tikrus konkrečius sprendimus. Roveriuose gali būti užprogramuotas įvairus „drąsos“ ir „bailumo“ lygis, priklausomai nuo to, koks pavojingas yra vietinis reljefas.
Neseniai Jungtinių Valstijų gynybos pažangių tyrimų projektų agentūra (DARPA) parėmė daugybę konkursų, skirtų automobiliui be vairuotojo sukurti. DARPA Grand Challenge varžybose dalyvavo komandos, kurios varžėsi tarpusavyje, siekdamos greičiausią laiką įveikti savo automobilį bekelės trasoje. 2007 m. DARPA rėmė miesto iššūkį, kuris apėmė kursą miesto aplinkoje. Paprastai manoma, kad DARPA iššūkiais buvo siekiama paskatinti kurti autonominę transporto priemonę, galinčią veikti priešiškose miesto karo zonose. Tačiau buvo pasiūlyta naudoti automobilį be vairuotojo ir civiliniam naudojimui.