Tidak ada satelit, tidak ada radio, tidak ada sinyal eksternal. Sistem navigasi inersia melacak posisi dengan mengukur percepatan dan rotasi dari sensor yang terpasang, mengintegrasikan pengukuran tersebut dari waktu ke waktu untuk memperkirakan ke mana kendaraan telah bergerak.

Giroskop melacak orientasi. Akselerometer melacak perubahan kecepatan. Menggabungkan keduanya memberikan gambaran lengkap tentang gerakan dalam tiga dimensi. Akurasi bergeser secara perlahan, sehingga sebagian besar sistem memperbarui data dengan GPS atau referensi lainnya.

Di mana INS berperan

• Kapal selam yang tidak dapat muncul ke permukaan untuk mendapatkan sinyal satelit.
• Pesawat terbang melintasi samudra sebelum GPS ada.
• Rudal yang membutuhkan navigasi tahan gangguan.
• Pesawat ruang angkasa beroperasi di luar jangkauan satelit.

Giroskop laser cincin dan serat optik modern telah menggantikan desain massa berputar. Giroskop jenis ini tidak memiliki bagian yang bergerak, lebih awet, dan tahan terhadap getaran yang lebih tinggi.