Ένα αυτόνομο αυτοκίνητο ανιχνεύει το περιβάλλον του και οδηγεί χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Χρησιμοποιεί κάμερες, ραντάρ, lidar και υπερηχητικούς αισθητήρες για να δημιουργήσει μια εικόνα του κόσμου γύρω του. Στη συνέχεια, το λογισμικό σχεδιάζει μια διαδρομή, λαμβάνει αποφάσεις και ελέγχει το τιμόνι, την επιτάχυνση και το φρενάρισμα. Στόχος είναι ένα όχημα που δεν κουράζεται, δεν αποσπάται η προσοχή του και δεν μεθάει ποτέ.

Η αυτονομία δεν είναι δυαδική. Το SAE ορίζει έξι επίπεδα. Το Επίπεδο 0 δεν σημαίνει αυτοματοποίηση. Τα Επίπεδα 1 και 2 βοηθούν τον οδηγό. Το Επίπεδο 3 επιτρέπει στο αυτοκίνητο να οδηγεί μόνο του σε περιορισμένες συνθήκες, με έναν άνθρωπο έτοιμο να αναλάβει τον έλεγχο. Το Επίπεδο 4 χειρίζεται το μεγαλύτερο μέρος της οδήγησης χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, αλλά μπορεί να έχει γεωγραφική περίφραξη. Το Επίπεδο 5 είναι πλήρως αυτόνομο παντού και δεν υπάρχει ακόμη.

Η Waymo λειτουργεί ρομποταξί Επιπέδου 4 στο Φοίνιξ, το Σαν Φρανσίσκο και το Λος Άντζελες. Η Cruise λειτουργούσε παρόμοια υπηρεσία στο Σαν Φρανσίσκο πριν από περιστατικά ασφαλείας που αναγκάσουν την εταιρεία να σταματήσει. Η Tesla πωλεί ένα σύστημα Επιπέδου 2 που ονομάζεται Full Self-Driving, το οποίο στην πραγματικότητα δεν είναι πλήρως αυτόνομο. Το χάσμα μεταξύ μάρκετινγκ και πραγματικότητας έχει προκαλέσει σύγχυση και, σε ορισμένες περιπτώσεις, συντριβές.

Οι τεχνικές προκλήσεις είναι τεράστιες. Το χιόνι, η βροχή και οι κατασκευές μπερδεύουν τους αισθητήρες. Οι πεζοί συμπεριφέρονται απρόβλεπτα. Οι περιπτώσεις ακραίων καταστάσεων είναι ατελείωτες. Τα νομικά και ηθικά ερωτήματα είναι εξίσου δύσκολα. Όταν μια σύγκρουση είναι αναπόφευκτη, ποιος αποφασίζει τι θα συμβεί; Η απάντηση γράφεται ακόμα.