En este uso, los datos recolectados por los sensores de una IMU permiten a un computador seguir la posición del aparato, usando un método conocido como navegación por estima.
Una IMU funciona detectando la actual tasa de aceleración usando uno o más acelerómetros, y detecta los cambios en atributos rotacionales tales como cabeceo, alabeo y guiñada usando uno o más giróscopos.
En un sistema de navegación, los datos informados por la IMU son alimentados en un computador, el que calcula su posición actual basado en la velocidad, direcciones viajadas y tiempo.
Por ejemplo, si a un individuo le fueran vendados los ojos, y luego fuera movido en una serie de direcciones, y luego se le preguntara donde él piensa que se encuentra, él sólo sería capaz de estimar su posición final.
Esas medidas son críticas durante las misiones espaciales para poder maniobrar aterrizadores y otros aparatos estén tripulados o no.