Гугломобиль ориентируется на дорогах, полагаясь на информацию, предоставляемую ресурсом Google Street View, видеокамерами, радарами, датчиком LIDAR и датчиком, который определяет место машины на карте. Испытания беспилотного автомобиля активно проводятся с 2010 года. В мае 2012 года использование гугломобиля было легализовано на дорогах штата Невада, а в сентябре того же года соответствующий закон был принят в Калифорнии.

Оборудование Google может быть установлено на любом автомобиле, но официально в проекте принимают участие преимущественно Toyota Prius и Lexus RX450h. По данным на апрель 2014 года гугломобили в общей сложности прошли более 1 миллиона километров. В настоящее время, летом 2015 года, на улицах Маунтин-Вью, одного из городков Кремниевой долины, успешно ездят 20 беспилотных машин, управляемых технологией Google.

Недостатком системы является неспособность гуглмобилей ориентироваться во время сильного ливня и снегопада. Это объясняется тем, что идентификация ландшафта по заранее отснятым фото сильно затрудняется, когда выпадающие осадки преображают местность до неузнаваемости. Оборудование Google также давало сбои при распознании временных сигналов светофора. Кроме того, гугломобиль не может самостоятельно отличить полицейского от прохожего или камень от скомканной бумаги на проезжей части дороги. Еще одна проблема заключается в том, что беспилотник не может самостоятельно парковаться.

Несмотря на недостатки системы, автомобили Google показали себя надежным и безопасным транспортом. За все время использования гугломобилей было зафиксировано 14 дорожно-транспортных происшествий с их участием, и лишь в одном из них пострадали люди. При этом причиной всех аварий были автомобили, управляемые людьми.