Xe tự lái hiện hành được phân loại thành 5 cấp độ, với mỗi cấp độ thì mức độ can thiệp của công nghệ hỗ trợ lái vào quá trình vận hành xe lại một khác.
Với cấp độ 1, những xe thuộc cấp độ này được trang bị hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng và hỗ trợ giữ làn. Hệ thống này có tác dụng giảm thiểu mệt mỏi và căng thẳng của tài xế khi phải lái xe đường dài bởi tính năng giữ tốc độ và khoảng cách an toàn của xe đối với các phương tiện phía trước, thông qua tín hiệu radar và cảm biến. Cấp độ này được ra mắt từ đầu những năm 1990, có thể kể đến những dòng xe hiện nay như: Mazda3, Corolla Cross, Mercedes – Benz, Audi..
Tới cấp độ tiếp theo, tính tự động của xe cao hơn tuy nhiên vẫn còn khá đơn lẻ vì vậy được gọi với cái tên tự động từng phần. Theo sau đó là những tính năng thời thượng hơn như phanh tự động, kiểm soát hành trình thích ứng (tự dừng/tăng tốc theo xe phía trước), hỗ trợ chuyển làn. Tuy nhiên, người lái vẫn cần kiểm soát tốt vô lăng và chân ga chân phanh của xe để chủ động trong mọi tình huống. Xe cấp độ này mới chỉ xuất hiện cách đây khoảng 10 năm, điển hình là trên dòng siêu xe Tesla Autopilot.
Ở cấp độ 3, những xe có tích hợp tính năng này được gọi chung là xe tự động hóa có điều kiện. Khi sử dụng tính năng này, tài xế hoàn toàn có thể thả vô lăng ra trong điều kiện lý tưởng với giải phân cách, vạch kẻ đường và tốc độ giới hạn. Hệ thống cấp độ 3 sẽ hỗ trợ xe tự động di chuyển theo lộ trình có sẵn. Vào năm 2020, Honda đã lên kế hoạch áp dụng vào mẫu xe Legend của mình, có thể trong thời gian tới sẽ chính thức ra mắt toàn cầu.
Tính năng ở cấp độ 4 thực sự là công cuộc đột phá đối với dòng xe tự lái. Xe được trang bị hệ thống này có thể thu thập dữ liệu thông tin giao thông từ trung tâm dữ liệu, đưa ra những phân tích phán đoán tình huống, nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho xe. Tài xế sẽ không còn phải thường trực khu vực lái nữa, tuy nhiên vẫn có trang bị vô lăng để tài xế chủ động trong một số tình huống.
Các dòng xe đang được hoàn thiện là Waymo, BMW và Daimler. Tuy nhiên các quy định pháp lý vẫn là trở ngại lớn nhất với dòng xe tự hành cấp độ 4, dẫu cho đã có nhiều bài test trên nhiều cung đường từ cao tốc, xa lộ cho tới thành phố đông đúc.
Xe tự hành cấp độ 5 chính là sự khác biệt lớn nhất với thay đổi hoàn toàn mà không cần vô lăng, mọi thứ sẽ được hệ thống vận hành một cách tự động mà không bị giới hạn bởi một số điều kiện như những cấp độ thấp hơn.
Xe có thể được trang bị tích hợp cả trí thông minh nhân tạo cùng với đó là các tiêu chuẩn an toàn tối đa, phục vụ được đa nhu cầu của đa đối tượng. Cho tới hiện tại, Tesla đang là hãng xe duy nhất đang dần hoàn thiện những tính năng để xe tự hành cấp độ 5 được đưa vào hoạt động.