Mobil otonom (juga dikenal sebagai mobil tanpa pengemudi, mobil tanpa sopir, mobil berkemudi sendiri, mobil robotik[1]) dan kendaraan darat tanpa awak adalah sebuah kendaraan yang dapat menjelajahi lingkungannya dan bergerak tanpa penggerakan dari manusia.[2]
Mobil-mobil otonom memakai berbagai teknik untuk mendeteksi hal-hal di sekitarnya, seperti radar, sinar laser, GPS, odometri dan penglihatan komputer. Sistem kontrol yang maju memakai informasi sensori untuk mengidentifikasikan wadah-wadah navigasi yang semestinya, serta rintangan-rintangan dan tanda jalan.[3][4] Mobil-mobil otonom harus memiliki sistem kontrol yang dapat menganalisis data sensori untuk membedakan antar mobil yang berbeda di jalan.[5]