道路对软件而言是一个充满挑战的环境。其他驾驶员的行为难以预测。行人会毫无预警地突然出现。雨水、眩光和褪色的车道线都会降低传感器的输入信号。自动驾驶车辆必须实时应对所有这些情况，容不得半点碰撞。
感知系统结合摄像头、雷达和激光雷达构建周围环境模型。规划系统计算安全路径。控制系统执行转向、加速和制动。每一层都依赖于其他层，故障会迅速蔓延。
自主程度
- 0 级，无自动化
- 一级驾驶辅助，例如自适应巡航控制
- 二级，部分自动化，需手动操作方向盘
- 3 级，带备用驱动程序的条件自动化
- 四级，特定区域高度自动化
- 5级，全面自动化
部署仍然有限。目前，无人驾驶出租车仅在部分城市运营，并配备安全驾驶员或进行远程监控。完全自动驾驶技术在各种条件下的商业化应用尚未实现，而且实现时间也一再推迟。
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