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光達測量光脈衝的飛行時間，進而能夠判斷感測器和物體之間的距離。想像一下，當發出光脈衝時啟動秒錶，然後當光脈衝（從遇到的第一個物體反射出來）返回時停止計時器；透過測量雷射的「飛行時間」，並且知道脈衝行進的速度，就可以計算距離。光以每秒30萬千米的速度傳播，因此需要非常高精度的裝置來產生關於距離的資料。
目前光達所需要克服的問題
1.反射面的材料
由於光達是基於對雷射脈衝返回感測器所需時間的測量，因此如果雷射打向的是高反射率的表面，這將會給測量帶來問題。大多數材料從微觀來看，都是表面粗糙，並且會向所有方向散射光；這類散射光總會有一小部分能夠返回到感測器，並且足以產生距離資料。
然而，如果表面反射率非常高，光就會向遠離感測器的方向散射，那麼這一區域的點雲就無法偵測到，數據將會不完整。
2.空氣中的環境
空氣中的環境也可以對光達讀數造成影響。大霧和大雨會減弱發射的雷射脈衝而對光達造成影響。為瞭解決這些問題，較大功率的雷射器投入使用，但它對於較小的、行動或對功率敏感的應用情境來說並不是一個好的解決方案。
3.旋轉時的數據更新率
光達系統面臨的另一個挑戰是旋轉時的更新率相對較慢。系統的更新速率受複雜的光學器件旋轉速度的限制。光達系統最快的旋轉速率大約是10Hz，這限制了資料的更新速率。
當感測器旋轉時，以60英里/小時行駛的汽車在1/10秒內行進8.8英呎，因此感測器對於在汽車駛過期間，在這8.8英呎內發生的變化可以說是無法辨識的。更重要的是，光達覆蓋的範圍（在完美條件下）為100-120公尺，這對於以60英里/小時行駛的汽車來說僅相當於不到4.5秒的行駛時間。
4.成本
也許對於光達來說，高昂的裝置成本是它需要克服的最大挑戰。儘管自該技術得到應用以來其成本已大幅降低，但成本仍然是個重要障礙。對於主流汽車工業來說，一個價值2萬美元的感測器將無法被市場接受。
