車載毫米波雷達通過發出和接收電磁波來工作。

它發出的毫米波頻段高于無線電，低于可見光和紅外線，頻率范圍在 10GHz 至 200GHz 之間，波長在 1mm 至 1cm 之間。

工作時，通過天線發射毫米波，遇到目標后反射回波，雷達接收回波并處理，從而探測目標的有無、距離、速度和方位。

毫米波雷達的方位探測利用較窄波束，因目標在大范圍波束中無法精確判斷方位，所以利用波長短的特性，使用大量陣列天線構成窄波束，提高方位精度。

按頻率，毫米波主要分為 24GHz、77GHz、79GHz 三類。24GHz 短波雷達感測距離約 0.15 公尺至 30 公尺，用于停車輔助；77GHz 感測距離約 1 公尺至 100 公尺，用于盲點探測；79GHz 感測范圍可達 250 公尺，用于主動巡航和前向碰撞報警。

從工作方式看，毫米波雷達分脈沖和連續波類型。脈沖方式能通過對比接收回波與發射信號不同頻率，利用多普勒效應得目標速度和距離信息，但因單次脈沖功率大、有間歇期盲區，未被采用。CW 恒頻連續波能測速度但不能測距。FMCW 調頻連續波可同時測速度和距離，發射頻率隨時間線性變化，能同時獲取時間和多普勒效應特征點。

毫米波雷達的數據傳輸方面，以博世第四代 MRR 為例，雷達芯片有數據處理能力，一般有兩種信號傳遞方式。一是直接給出 32 個原始目標及是否靜止運動，主機廠結合視覺算法判斷障礙物；二是雷達控制器從原始目標中篩選出功能安全目標。這兩種模式傳遞低數據量特征點，與控制器間用 CAN 通訊。

毫米波雷達優點眾多，比如穿透力強、全天候工作、性能穩定、可靠，反射面大。但也有缺點，如無法提供高度信息、空間分辨率一般，對靜態目標可能漏檢，導致自動駕駛系統錯誤決策。

而且毫米波雷達芯片被少數企業壟斷，同質化競爭嚴重，PCB 基材和結構布局也受國外企業壟斷。

未來，毫米波雷達發展方向包括前向 MRR 和 LRR 往高頻率 77/79GHz 方向演化，利用波長短特性用陣列天線構成窄波束覆蓋寬方位角，提高雷達頻率減小天線孔徑和波束，提高探測精度。