Jopa varhaisimmat autot koottiin käyttäen tuotantolinjaa, jota joskus kutsutaan kokoonpanolinjaksi, koska tämä on tehokas ja nopea tapa valmistaa lopputuote samalla alentaen kokonaiskustannuksia. Autojen tuotantolinjalla on useita asemia, joilla työntekijät tai koneet suorittavat erilaisia kokoamisprosessin vaiheita. Tuotantoauto siirtyy sitten moottorikäyttöistä kuljetinjärjestelmää pitkin, joka vie auton seuraavaan työpisteeseen, jossa työntekijä suorittaa toisen tehtävän. Autojen tuotantolinjan tietyt osat voivat vaihdella valmistajan mukaan, koska jotkut valmistajat luovat useamman kuin yhden tyyppisen auton yhdelle linjalle tai yhdelle tehtaalle.
Monissa tehtaissa auton tuotantolinja alkaa kokoonpanolla, jossa auton runko on kiinnitetty kuljetinjärjestelmään. Runko on olennaisesti ajoneuvon luuranko, ja kaikki muut osat kiinnitetään tähän runkoon tai tuetaan sitä. Kun runko on kiinnitetty linjaan, siihen voidaan kiinnittää erilaisia osia, kuten moottori, voimansiirto, vetoakselit ja jopa runko eri asemilla auton tuotantolinjalla. Näiden komponenttiasennusten järjestys voi vaihdella tehtaalta.
Joskus auton runko kootaan erilliselle linjalle ja viedään sitten päätuotantolinjalle asennettavaksi runkoon. Muissa tapauksissa koripaneelit asennetaan autoon tarpeen mukaan auton päätuotantolinjalla. Paneeleja ei myöskään välttämättä tarvitse asentaa kerralla; useimmissa tapauksissa on helpointa asentaa paneelit yksi kerrallaan, jolloin sisäiset komponentit voidaan asentaa myös joidenkin koripaneelien asennuksen jälkeen. Esimerkiksi runko voidaan asentaa prosessin alkuvaiheessa, mutta huppu- ja neljännespaneelit sekä ovipaneelit voidaan jättää pois, kunnes sisäiset komponentit voidaan asentaa.
Nykyaikaisiin autojen tuotantolinjoihin robottikoneet asentavat usein komponentteja, joiden asentamisesta ihmiset olivat aiemmin vastuussa. Tämä tehdään turvallisuuden parantamiseksi mutta myös tehokkuuden parantamiseksi, koska robotit voivat tehdä saman liikkeen uudestaan ja uudestaan samoissa toleransseissa ja vähemmän virheitä. Ihmisten on kuitenkin vielä asennettava monia muita komponentteja, koska asennus saattaa vaatia tiettyjä taitoja ja sopeutumiskykyä, joita tietokone ei pysty vastaanottamaan. Kun auto on tarkastettu – yleensä ihminen – auto on valmis ja käyttövalmis.