為了保持飛行器的穩定飛行，在四軸飛行器上裝有3個方向的陀螺儀和3 軸加速度傳感器組成慣性導航模塊，可以計算出飛行器此時相對地面的姿態以及加速度、角速度。飛行控制器通過算法計算保持運動狀態時所需的旋轉力和升力，通過電子調控器來保證電機輸出合適的力。

技術前沿編輯四軸飛行器廠家
到2012年左右，國際上普遍認為四軸飛行器的控制已經不再是學術研究問題，而是成熟的技術。學術研究的方向也轉向了基于四軸飛行器做智能導航或者多飛行器的編隊控制。
四軸飛行器的智能導航指的是利用機器視覺技術、人工智能技術讓四軸飛行器能像人一樣在復雜環境中活動。
多飛行器的編隊控制是指同時控制多個飛行器，或者讓多個飛行器自主編隊飛行。
世界上較為優秀的四軸飛行器研究機構有美國賓夕法尼亞大學、瑞士聯邦蘇黎世理工學院、中國香港科技大學。