Встановлена на автомобіль дана автопілотні система орієнтується на дорозі за допомогою безлічі спеціальних датчиків, що збирають інформацію про навколишній простір. Це спеціальні камери, лазерні радари, встановлені на передньому і задньому бамперах, система GPS-навігації, колісний датчик, що відслідковує рух автомобіля та визначає його положення, і блок інерціальних вимірювань.
Але ядром системи є лазерний светодальномер, встановлений на даху транспортного засобу. Він зчитує детальну об'ємну карту з навколишнього середовища, порівнює отриману інформацію з точними картами землі і виробляє дані, що дозволяють автомобілю без проблем пересуватися в просторі, не зачіпаючи інших учасників дорожнього руху і не порушуючи правила на дорозі.
Для ефективної роботи автомобіля і точного визначення його місцезнаходження дуже важливі ретельно опрацьовані карти світу. Тому, перед тим як відправляти транспортний засіб на безпілотний заїзд, фахівці компанії Google здійснюють пробну поїздку за наміченим маршрутом.
Крім того, безпілотні автомобілі здатні показувати своє «невдоволення» іншим транспортним засобам, що не дотримуються правила на дорозі. Так, у разі навмисного затримування їх на перехресті, «безпілотник» може злегка рвонути вперед.
На сьогоднішній день «безпілотники» Google, якими стали ряд машин Toyota Prius, проїхали по американських дорогах вже близько 500 тисяч кілометрів, показавши при цьому відмінні результати. Вони жодного разу не ставали учасниками дорожньо-транспортної пригоди і не порушували правил дорожнього руху.
Для подальшого тестування проекту інженери Google хочуть скоротити число пасажирів в машині з двох до одного - раніше другий пілот повинен був підстраховувати керування автомобілем за допомогою керма, якби система раптово дала збій. Крім цього, будуть проведені випробування «безпілотників» на засніжених і ремонтованих дорогах.