飞行器在飞行的过程中，其运动的前后左右以地理坐标系为参考坐标系，则为无头模式（又叫head-free或head-hold）飞行。无头模式多见于多旋翼，例如四轴，六轴飞行器中。

任何飞行器都一定有个身的坐标系，也就是飞行器的头、尾，这也就是前面说的飞行器的身坐标系。如果推动遥控器的向前飞行，飞行器还是向它起飞时头指示的方向飞行，即使这个时候飞行器在飞行的过程中改变了机头方向（操纵了遥控的航向角），这个飞行器的运行为无头模式。飞行过程中，无需考虑机头的方向，对于速度飞行会更快。

要实现无人机的无头模式，其无人机必须为多轴飞行器。其次，需要无人机配备电子罗盘，配备电子罗盘的无人机具有测量飞行器相对于地球磁场的角度，动调整机头在磁场中的方向的作用。