ربات‌های زیرآبی در حال حاضر نقش برجسته‌ای در کارهای فراوان علمی، تجاری و نظامی ایفا می‌کنند. آنها به طور فزایندهای برای کاهش فشار کار بر روی اپراتورهای انسانی و بهبود عملکرد استفاده می‌شوند.

در حال حاضر، AUV ها تقریبا به طور انحصاری برای کارهای تحقیقاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما نمونه‌گیری و سایر کارهای کمک‌کننده در حال امکان پذیرتر شدن هستند. هدف نه تنها این است که این وسایل نقلیه رباتیک جایگزین غواصان انسانی یا وسایل نقلیه تحت کنترل انسان شوند، بلکه همچنین امکان استفاده از نسل کاملا جدیدی از تجهیزات زیردریایی، بدون مداخله کشتی‌های حفاری یا سایر کشتی‌های جرثقیل‌دار مهیا شود.

صنعت نفت و گاز ساحلی برای نصب، بازرسی و سرویس سکوها، خطوط لوله و تاسیسات تولید زیر دریا به شدت به ROVها متکی است. هرچه جستجو برای نفت و گاز عمیق‌تر می‌شود، اتکا به ROV ها بیشتر می‌شود. کاربردهای علمی ROVها شامل کارهای تحقیقاتی، بازرسی و نمونه‌برداری است که قبلا توسط زیردریایی‌ها یا وسایل نقلیه یدک‌کش شده توسط انسان انجام می‌شد. ROV های علمی اکنون به دستگاه‌های نمونه‌گیری پیچیده برای نمونه‌برداری از حیوانات، میکروب‌ها، مایعات دریچه هیدروترمال سوزاننده و نمونه‌های مختلف سنگ مجهز شده‌اند. علاوه بر این، ROV ها همچنین برای استقرار و اجرای آزمایش‌های کف دریا مورد استفاده قرار می‌گیرند که می‌تواند شامل وظایف دشواری مانند حفاری و قرار دادن ابزار ظریف باشد.

ROV ها همچنین به عنوان ابزار قدرتمندی برای بررسی کشتی‌های غرق‌شده در زیر‌آب و سایر مکان‌های فرهنگی استفاده شده‌اند. کاربردها شامل بررسی‌های قانونی کشتی‌های غرق‌شده مدرن برای تعیین علت غرق شدن، باستان شناسی و بازگرداندن وسایل داخل کشتی است. وظایف نقشه‌برداری خاص شامل عمق‌سنجی کف دریا، تصویربرداری صوتی، نقشه‌برداری میدان مغناطیسی، مکان یابی دریچه های گرمایی، و بررسی‌های تصویری می‌شود.

AUV ها می‌توانند بهره‌وری و کیفیت داده‌ها را در مقایسه با سیستم‌های یدک‌کش‌‌شده و سیم‌دار بهبود بخشند. آنها همچنین در محیط‌هایی که هیچ وسیله دیگری برای جمع‌آوری داده‌ها ممکن نیست، مانند زیر لایه‌های یخ عمل کرده‌اند. همچنین، دسترسی روزافزون به حسگرهای شیمیایی پیچیده، حسگرهای بیولوژیکی و طیف‌سنج‌های جرمی اکنون به AUVها اجازه می‌دهد تا نقشه‌های مکانی و زمانی از ویژگی‌های محیطی بسازند که قبلاً فقط با بازگرداندن نمونه‌ها به آزمایشگاه قابل مطالعه بود.

ارتش همیشه در توسعه قابلیت‌های رباتیک زیر آب پیشرو بوده است. آنها پیشگام ROV ها برای کارهایی مانند بازیابی سلاح‌های آزمایشی و بازگرداندن وسایل داخل کشتی‌های غرق‌شده بودند.

بسیاری از کشورها از AUV ها برای تحقیقات نظامی، جمع‌آوری داده‌های محیطی و جست و جوی خطراتی مانند مین‌ها استفاده می‌کنند. نوآورانه‌ترین کاربرد شامل شبکه‌های AUV است که می‌توانند به‌عنوان دستگاه کمکی شناورهای سطحی و زیردریایی‌های معمولی عمل کنند و نظارت بر مناطق وسیع برای دوره‌های طولانی با هزینه‌های بسیار کمتر از آنچه می‌توان با کشتی‌های معمولی، زیردریایی‌ها و هواپیماهای معمولی به دست آورد، را ممکن می‌سازد.