Skuteczne sterowanie pojazdem autonomicznym zależy od wielu czynników. Jednym z nich jest możliwość wyznaczania pożądanej trajektorii, a więc planowania ścieżki. Zadana trajektoria stanowi aktualną pożądaną ścieżkę ruchu w krótkim horyzoncie czasu. Jej kształt powinien być wyznaczany na bieżąco, adaptując się do zmiennych warunków otoczenia.
Wyznaczanie trajektorii pojazdu stanowi warstwę sterowania nadrzędnego, która uwzględniając model ruchu pojazdu, jego ograniczenia, a także aktualne warunki otoczenia (lokalizację przeszkód, predykcję ruchu innych uczestników drogi) oraz mapy HD (w tym rozszerzone informacje o rzeczywistości, jak np. pasy ruchu i zasady poruszania się po nich, semantykę znaków drogowych), tworzy ścieżkę po której powinien poruszać się pojazd, wraz z zadaną prędkością chwilową na danym odcinku.
Zagadnienie wyznaczania trajektorii może pojawić się także przy predykcji zachowań uczestników ruchu. Trajektoria ta będzie jednak jedynie najbardziej prawdopodobnym modelem opisującym ruch wybranego obiektu.