Itsenäinen ajoneuvo on mikä tahansa ajoneuvo, joka ei edellytä reaaliaikaista ohjausta ihmisen kuljettajalta toimiakseen. Ajoneuvon tekeminen itsenäiseksi edellyttää, että sille annetaan merkittävä sisäinen päätöksentekokyky. Itsenäisiä sukellusveneitä ja autoja on kehitetty eri tarkoituksiin.
Jotta itsenäinen ajoneuvo voisi tehdä hyödyllisiä reaaliaikaisia päätöksiä, antureiden on saatava palautetta ympäristöltä. Jonkinlainen ajotietokone, usein pieni mikroprosessori, voi ottaa nämä tiedot ja määrittää ajoneuvon tilan. Tämä voi olla yhtä yksinkertaista kuin ajoneuvon nykyisen sijainnin seuranta, mutta se voi sisältää myös muun tyyppisiä mittauksia. Ajotietokone toteuttaa sitten esiohjelmoituja vastauksia sen hetkisen tilan perusteella saadakseen itsenäisen ajoneuvon käyttäytymään älykkäästi.
Itsenäisten sukellusveneiden tutkimus alkoi noin 50 vuotta sitten. Öljy- ja kaasuteollisuus käyttävät näitä itsenäisiä vedenalaisia ajoneuvoja (AUV) merenpohjan kartoittamiseen ennen merenalaisen infrastruktuurin, kuten öljy- ja kaasukenttien, rakentamista. Armeijassa AUV -laitteita käytetään havaitsemaan muita sukellusveneitä ja valvomaan suojattuja alueita uusien kohteiden, kuten miinojen, varalta. Järviä ja valtameriä tutkivat tutkijat voivat löytää itsenäisen ajoneuvon, joka on hyödyllinen visuaalisten ja koostumustietojen keräämiseen.
Marsin tutkimusmatkoja voidaan kuvata osittain itsenäisiksi, koska ne voivat tehdä useita itsenäisiä navigointipäätöksiä. Tämä ominaisuus on suunniteltu, koska edestakaiset tiedonsiirtoajat Maan ja Marsin välillä viivästyvät. Nämä viiveet voivat vaihdella noin 6 minuutista 40 minuuttiin planeettojen sijainnista riippuen. Auttaakseen rovereita edistymään edelleen tiettynä päivänä, insinöörit ohjelmoivat heidät ottamaan vastaan yleisohjeita ihmisoperaattoreilta. Kuljettajat voivat myös tehdä tiettyjä päätöksiä itse. Roveriin voidaan ohjelmoida vaihtelevaa “rohkeutta” ja “pelkuruutta” riippuen siitä, kuinka vaarallinen paikallinen maasto on.
Äskettäin Yhdysvaltain puolustusministeriö Advanced Research Projects Agency (DARPA) sponsoroi useita kilpailuja kuljettajattoman auton kehittämiseksi. DARPA Grand Challenge -kilpailuun osallistui joukkueita, jotka kilpailevat toisiaan vastaan saadakseen autonsa off-road-radalla nopeimmin. Vuonna 2007 DARPA sponsoroi kaupunkihaastetta, joka sisälsi kurssin kaupunkiympäristössä. Yleisesti uskotaan, että DARPA -haasteiden tarkoituksena oli vauhdittaa itsenäisen ajoneuvon kehittämistä, joka kykenee toimimaan vihamielisillä kaupunkien sota -alueilla. Kuljettajattoman auton käyttöä on kuitenkin ehdotettu myös siviilikäyttöön.