นักบินอัตโนมัติประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่ประการ: (1) แหล่งที่มาของคำสั่งบังคับเลี้ยว (เช่น โปรแกรมนำทางด้วยคอมพิวเตอร์หรือเครื่องรับวิทยุ) (2) เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวและตำแหน่ง (เช่น ไจโรสโคป มาตรความเร่ง เครื่องวัดความสูง และตัวบ่งชี้ความเร็วของเครื่องบิน) (3) นักบิน คอมพิวเตอร์เพื่อเปรียบเทียบพารามิเตอร์ที่ระบุในโปรแกรมคำแนะนำกับตำแหน่งและการเคลื่อนที่จริงของเครื่องบิน และ (4) เซอร์โวมอเตอร์ที่กระตุ้นเครื่องยนต์ของยานและพื้นผิวควบคุมเพื่อปรับเปลี่ยนการบินเมื่อจำเป็นต้องแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลง