飛行器在飛行的過程中，其運動的前后左右以地理坐標系為參考坐標系，則為無頭模式（又叫head-free或head-hold）飛行。無頭模式多見于多旋翼，例如四軸，六軸飛行器中。任何飛行器都一定有個身的坐標系，也就是飛行器的頭、尾，這也就是前面說的飛行器的身坐標系。如果推動遙控器的向前飛行，飛行器還是向它起飛時頭指示的方向飛行，即使這個時候飛行器在飛行的過程中改變了機頭方向（操縱了遙控的航向角），這個飛行器的運行為無頭模式。飛行過程中，無需考慮機頭的方向，對于速度飛行會更快。要實現無人機的無頭模式，其無人機必須為多軸飛行器。其次，需要無人機配備電子羅盤，配備電子羅盤的無人機具有測量飛行器相對于地球磁場的角度，動調整機頭在磁場中的方向的作用。