Die Entwicklung des autonomen Fahrens begann mit rudimentären Fahrassistenz-Systemen. Das erste System dieser Art war der Tempomat, den der US-Autobauer Chrysler 1958 vorstellte. Die „Cruise Control“ regelte die Geschwindigkeit automatisch, allerdings ohne Daten über den Umgebungsverkehr verarbeiten zu können. Dagegen berücksichtigte die „Automatic Cruise Control“ oder ,Automatische Fahrkontrolle‘ die Verkehrssituation und ist bereits eine Vorstufe zum autonomen Fahren. 

Die ersten Versuche mit komplett autonomen Fahrzeugen machte in den 1980er Jahren die Carnegie Mellon University. Etwa gleichzeitig begannen Forschungen an der Universität der Bundeswehr in München, die in den 1990ern zu praktischen Versuchen mit führerlosen Pkw führten. 

Im Dezember 2011 gab Google bekannt, dass es nach mehreren Jahren Entwicklungszeit ein Patent für den Betrieb von autonomen Fahrzeugen erhalten hatte. Zu dem Zeitpunkt hatten die Testfahrzeuge bereits mehr als 1600 Kilometer ohne Eingriffe der Fahrer zurück-gelegt. Die erste Zulassung für ein Robot-Fahrzeug erhielt Google dann im Mai 2012. Das Unternehmen rüstete zunächst handelsübliche Pkw mit seiner Technologie aus. Im Mai 2014 stellte es dann sein Roboter-Auto der Öffentlichkeit vor. Sergey Brin, einer der Google-Gründer, sprach von 2017 als dem Jahr der Markteinführung. Allerdings hat Google sein Projekt für spezielle Robot-Autos inzwischen eingestellt. 

Ein Lkw-Prototyp von Mercedes-Benz, der „Future Truck 2025“ fuhr im Mai 2014 auf einem Teilstück der BAB A14 autonom im Kolonnenverkehr. Das Fahrzeug konnte auch Manöver wie Spurwechsel eigenständig ausführen und musste vom Fahrer nicht permanent überwacht werden. Dann folgte am 2. Oktober 2015 ein seriennaher, teilautonomer Lkw auf der BAB A8 in Baden-Württemberg. Im vergangenen Jahr führten die Städte Sitten/Schweiz und Lyon in Frankreich Versuche mit autonomen Shuttlebussen durch. Tesla liefert seine Elektroautos seit Oktober 2016 mit den für das autonome Fahren nötigen Einbauten aus.