Az útvonaltervezés egy előre meghatározott repülési útvonal létrehozásának folyamata, amelyet a drón autonóm módon repül be. Speciális szoftverrel, például mobilalkalmazásban vagy számítógépes programban, a felhasználó a térképalapon pontok sorozatát, úgynevezett „útvonalpontokat”, avagy angolul „waypoints” ad meg. Minden ilyen pont egy konkrét földrajzi koordinátát képvisel, amelyhez a drón elrepül. Az egyes útvonalpontoknál gyakran beállíthatók további paraméterek, mint például a repülési magasság, sebesség, a drón iránya, vagy a helyszínen végrehajtandó műveletek – például fényképet készíteni, videofelvételt indítani vagy egy pillanatra megállni. A teljes repülési terv drónba való feltöltése után a küldetés elindul, és a drón automatikusan végrehajtja azt a felszállástól a leszállásig, miközben a pilóténak általában lehetősége van a kézi irányítás átvételére szükség esetén. Ez a repülési mód elsősorban olyan feladatokra használható, amelyek pontosságot és ismételhetőséget igényelnek, mint például a terepmérés, épületek és infrastruktúra ellenőrzése, vagy mezőgazdasági alkalmazások.