美国无人机的快速的提升和普遍的应用是在海湾战争后。以美国为首的西方国家充分认识到无人机在战争中的作用，竞相把高新技术应用到无人机的研制与发展上：新翼型和轻型材料大幅度提升了无人机的续航时间；使用先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像传递速度和数字化传输速度；先进的导航/无人驾驶系统使无人机不再需要陆基领航，而是按程序飞往盘旋点，改变高度和飞往下一个目标。新一代的无人机能从多种平台上发射和回收，如从地面车辆、舰船、航空器、亚轨道飞行器和卫星进行发射和回收。地面操纵员能够最终靠计算机检验它的程序并根据自身的需求改变无人机的航向。而其他一些更先进的技术装备也将被安装到无人机上。
老式的无人机滞空时间短，飞行高度低，侦察监视面积小，不能连续获取信息，甚至会造成情报“盲区”，不适应现代战争的需要。未来长航时的无人机将是战略侦察的主要力量。为了对付日益增强的地面防空火力的威胁，许多先进的隐身技术被应用到无人机的研制上。一是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发动机。未来无人机大量采用了石墨合成材料，并且对发动机尾喷口和卫星通信天线作了特殊设计。二是采用限制红外光反射技术，在机身表面涂上能够吸收红外光的特制油漆并在发动机燃料中注入防红外辐射的化学制剂。三是减小机身表面缝隙，减少雷达反射面。四是采用充电表面涂层使之具有变色的特性：从地面向上看，无人机具有与天空一样的颜色；从空中往下看，无人机呈现与大地一样的颜色。
攻击型无人机是无人机的一个重要发展趋势。由于无人机能预先靠前部署，作为要地防空时可以在与所防卫目标较远的距离上摧毁来袭的导弹，从而可以有明显效果地地克服反导导弹反应时间长、拦截距离近、拦截成功后的残骸对防卫目标仍有损害的缺点。
前苏联是世界上最早研制高空远程战略无人机的国家之一，早在20世纪60年代初就研制出“鹰-1”、“鹰-2”等高空远程无人侦察机，其性能在当时非常先进。“鹰”系列无人机除在航程（4000千米）上不如美国当代最先进的 “全球鹰”外，在飞行速度（2700千米/时）和飞行高度（20000～22000米）上均超过了后者。该机机载设备先进，配置的航空照相机可对宽40千米、长1350千米的地带进行详细侦察。
俄罗斯在研制和生产无人机的过程中很注重其通用性，大多采用统一的技术标准和模块化结构，做到一机多用。如“蜜蜂”-1T无人机，其尺寸与已有的所有技术标准相匹配。由于采用模块式结构，无人机的主要部件可与批量生产的其他型号互换，并可快速组装成能执行其他任务的无人机。图-143、图-243、卡-137、“鹰眼”等无人机也都是采用模块化设计结构，机上配备的各种传感器可根据自身的需求改换。另外，俄罗斯的无人机大多都是三军通用型，既可在陆地着陆，也可在舰艇上降落。俄军的这样的做法，既防止了重复研制，同时又能节约大量维护保养经费。
由于等原因，俄罗斯研制的多型无人机均未投入批量生产，更未能装备部队。为了既保持技术上的优势，又节省经费，俄军采取了多研制、少生产和少装备的方法。 随着无人机的迅猛发展，无人机的作用和作战应用限制范围逐步扩大，美军已率先实现了无人机的对地攻击任务，并已形成长航时、高中低空、大中小型、执行战略、战役、战术不同任务的无人机系列，无人机正向高空、高速、长航时及侦察打击一体化、微型化、智能化和隐身性方向发展。相比之下，俄罗斯仍然把小型战术无人侦察机作为发展重点，种类比较单一，这显然远远落后于世界军用无人机发展的步伐。 对此，俄军方也有较深刻的认识，俄军方多次尖锐指出，如果不紧跟无人机发展的步伐，将会极度影响俄罗斯军队的建设与发展。目前，俄军已开始对发展无人机给予格外的重视，未来将加大投入。
据报道，苏霍伊设计局已完成了俄罗斯未来无人机概念研究，制定了新型军用无人机研发构想。俄军方设想利用1架有人驾驶飞机强大的数据链传输功能，操纵控制数架无人机实施空战或支援陆军和海军作战。
与美俄不同，欧洲各国先期均各自为战，都有自己的无人机项目。当人类实现动力飞行百年之时，欧洲各国在无人机技术方面正在取得显著进展，AVE、SHARC和Sky-X等验证机陆续亮相。此时此刻，欧洲人站在了一个至关重要的十字路口：是继续各自为政，还是推进联手合作。最终，大多数欧洲国家选择了竭诚合作，共同打造欧洲的无人机——“神经元”应运而生。
除了成为欧洲的第一种空中隐身作战平台外，“神经元”还将试验各种系统，如自主导航和决策的软件方面能力。程序将在执行任务期间动态地调整系统，如果战术环境改变，将可选择相应的任务计划，并且设计人员还将确定作战/决策回路中操纵员介入的最佳时机。该机的另一个重要任务是验证在内部武器舱携带和发射武器，安装类似侦察设备的各种系统，可以在网络中心战环境中承担试验性的空对地任务。
根据未来设想，操纵人员能够在一架“阵风”或“鹰狮”的双座战斗机上，控制无人机以自主模式实现“蜂群”飞行，即将“神经元”无人战斗机分为几组，像许多实时的计算机战略游戏一样，按照一种熟悉的样式控制每个组的行动。