Kao što im i samo ime govori, ultrazvučni senzori daljine se koriste za merenje rastojanja između senzora i objekta koji se nalazi ispred njega. Ovi senzori nude dobru preciznost i jednostavni su za upotrebu. Ovde će se koristiti senzor HC-SR04. Rezolucija senzora je 0,3cm, a opseg detektovanja objekta od 2 do 500cm. Senzor pokriva horizontalni ugao do 15o.
Sam koncept ove tehnologije je jednostavan. Senzor emituje zvučne impulse visoke frekvencije, koji se, u slučaju da se ispred senzora nalazi prepreka, odbijaju od nje ka senzoru. Ako su impulsi detektovani nakon emitovanja, možemo pretpostaviti da se ispred senzora nalazi prepreka. Ovaj efekat možemo uporediti sa bacanjem lopte. Ako loptu bacimo horizontalno i ako se ona vrati nazad, znači da je udarila u neku prepreku od koje se odbila. Razlika između lopte i talasa je u tome što lopta izgubi mnogo više energije na svom putu, dok talas gubi zanemarljivo malu količinu energije.
Drugim rečima, talas će otići i vratiti se otprilike istom brzinom, dok će brzina lopte opadati zahvaljujući gravitaciji, otporu vazduha itd. Pošto znamo brzinu kretanja vazduha (340,26 m/s ili 1236 km/h), a u senzoru možemo izmeriti vreme koje je potrebno da se talas, nakon emitovanja, odbije od prepreke i vrati do senzora, tako možemo utvrditi dužinu puta koji je talas prešao, a samim tim ćemo znati i rastojanje prepreke od senzora. Podmornice i slepi miševi koriste isti princip osmatranja okoline, jer je vidljivost u okeanu ekstremno mala, a slepi miševi nemaju razvijeno čulo vida kao ostale životinje.
