Sono in grado di spostarsi autonomamente da un luogo all'altro, possono essere ulteriormente suddivisi in base alla loro configurazione e al loro terreno di lavoro: i robot su ruote sono i più comuni e sono adatti per ambienti indoor e outdoor. I robot su cingolo sono più adatti per ambienti difficili, come terreni sconnessi o con ostacoli.

Possono essere utilizzati per una varietà di applicazioni, tra cui assemblaggio, produzione e ispezione. I robot manipolatori sono in grado di manipolare oggetti, mentre i robot per ispezioni sono in grado di svolgere ispezioni di sicurezza e manutenzione in ambienti pericolosi o difficili da raggiungere.