多旋翼无人机是近十几年兴起的一类旋翼类飞行器，从它出现之后，因飞行控制系统技术的不断进步，使其得到了飞速发展。
早在年布雷格（Bregue）兄弟就进行了他们的旋翼式直升机的飞行试验。
年Bregue兄弟设计的旋翼直升机这是有记录以来最早的多旋翼。年，E.Oemichen设计了第一个四旋翼飞行器的原型，但是第一次尝试飞行失败了。E.Oemichen的飞机在经过重新设计之后，于年实现了起飞并创作了当时直升机领域的世界纪录。在接下来几十年中受制于性能极差的发动机，多旋翼飞机发展极为缓慢。直到年，M.K.Adman设计的第一架真正的四旋翼飞行器ConvertawingsModal“A”试飞取得巨大成功，这架飞机重达1吨，依靠两个90马力的发动机实现悬停和机动，对飞机的控制是通过改变主旋翼的推力来实现。然而，由于操作这架飞机的过于繁重，且飞机在速度、载重量、续航性等方面无法与传统的飞行器竞争，人们对此失去了进一步的研究兴趣，该研究被迫停止。
20世纪90年代之后，随着微机电系统（MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem）研究的成熟，重量只有几克的MEMS惯性导航系统被开发运用，使制作多旋翼飞行器的自动控制器成为现实。但由于早期计算机能力不足，并且存在数据噪声太大的问题，微型自动控制器的应用受到了限制。因此，知道年左右，真正稳定的多旋翼无人机自动控制器才被制作出来。在生产制造方面，德国MicrodronesGmbH于年推出的MD4-四旋翼，系统开创了电动四旋翼在专业领域应用的先河。
MD4-无人机年推出的MD4-四旋翼在全球专业无人机市场取得成功。经过6年努力（4-年），法国Parrot公司于年推出消费级的AR.Drone四旋翼玩具，从而开启了消费级多旋翼的新时代。AR.Drone四旋翼在玩具市场非常成功，它的技术和理念也十分领先。AR.Drone的成功也引发了一些自驾仪研发公司的思考。
AR.Drone年2月，宾夕法尼亚大学的V.Kumar教授在TED大会上做出了四旋翼飞行器发展历史上里程碑式的演讲，展示了四旋翼的灵活性以及编队协作能力。这一场充满数学公式的演讲大受欢迎，它让世人看到了多旋翼的内在潜能。两年后，大疆推出的精灵Phantom一体机正是借鉴了其设计理念，Phantom与AR.Drone一样控制简便，初学者很快便可上手，同时，价格也能被普通消费者接受。相比AR.Drone四旋翼飞行器，Phantom具备一定的抗风性能、定位功能和载重能力，还可搭载小型相机。当时利用Gopro运动相机拍摄极限运动已经成为年轻人竞相追逐的时尚潮流，因此Phantom无人机一经推出便迅速走红。
DJI精灵3年3月，DJI推出Phantom4，并以“欢迎来到机器视觉的时代”为标语，前视双摄像头具备障碍物感知功能，基于图像识别的视觉跟随能够实时自主避障，是全球首款第四代智能视觉无人机。
DJI精灵4以四旋翼飞行器为例，四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力变化，从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它有事一种欠驱动系统。
四旋翼飞行器的电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消，如下图，在图中，电机1和电机3作逆时针旋转，电机2和电机4作顺时针旋转，规定沿X轴正方向运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高，在下方表示此电机转速下降。
“+”型四旋翼飞行原理垂直运动：同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速提高，总拉力增加，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿Z轴的垂直运动。当外界扰动量为零且旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。
俯仰运动：电机1的转速上升，电机3的转速下降（改变量大小应相等），电机2和电机4的转速保持不变。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕Y轴旋转，同理，当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕Y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。
滚转运动：改变电机2和电机4的转速，保持电机1和电机3的转速不变，则可使机身绕X轴旋转（正向和反向），实现飞行器的滚转运动。
偏航运动：旋翼在转动过程中由于空气阻力的反作用力会形成与转动方向相反的反扭矩，这种反扭矩会对飞行器的姿态产生不利影响。为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个旋翼顺时针转动，两个旋翼逆时针转动，且对角线上的旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。当电机1和电机3的转速上升，电机2和电机4的转速下降时，旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在反扭矩偏差的作用下绕Z轴转动，实现飞行器的偏航运动，转向与电机1、电机3的转向相反。
前后运动：要想实现飞行器在水平面内前后、左右运动，必须在水平面内对飞行器施加一定的力。增加电机3转速，使拉力增大，相应减小电机1转速，使拉力减小，同时保持其他两个电机转速不变，反扭矩任然要保持平衡。按四旋翼飞行原理图中的理论，飞行器首先发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反。
倾斜运动：在上图中由于结构对称，所有倾向飞行的工作原理与前后运动完全一样。
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