行星机器人的实际应用如在1967年、1968年实施阿波罗计划时在月球着陆的Surveyor3号、7号。1976年在火星着陆的Viking1号、2号。1997年在火星上着陆的Micro-Rover Sojourner等。该机器人外形尺寸63×48×28cm，质量11kg，浮动转向悬挂系统6轮独立驱动，可跨越与车轮直径（13cm）相当的障碍物。为了便于高温沙地行走，车轮采用钢丝网状结构，最高行进速度0.4m/min，探测半径10m，名义寿命7天。

美国在2003年6月和7月分别发射Spirit和Opportunity，其上各搭载1台火星探索机器人，长1.6m、质量174kg、最大速度5cm/s、工作寿命90天。

上述行星机器人多数都搭载了机械臂，它们被赋予土壤取样、岩土分析，水份寻找、生命迹象调查等任务。