Bezwładnościowe systemy nawigacyjne, nazywane też inercjalnymi (IRS - Inertial Reference System lub INS - Inertial Navigation System) są podstawowym środkiem nawigacji dalekiego zasięgu samolotów komunikacyjnych. Zliczają zmiany położenia SP w przestrzeni od punktu początkowego na zasadzie pomiaru parametrów lotu: czasu, zmian kierunku lotu we wszystkich osiach, przyspieszeń i danych aerodynamicznych.
Do pomiaru obrotu w przestrzeni służą żyroskopy (mechaniczne lub optyczne). Liniowe zmiany prędkości są mierzone przez przyspieszeniomierze (akcelerometry).

Działający autonomicznie współczesny system bezwładnościowy jest w stanie wyznaczyć:
- aktualną pozycję statku powietrznego,
- aktualną linię drogi i kąt znoszenia,
- przyspieszenia i prędkości kątowe SP względem trzech osi,
- kurs magnetyczny i rzeczywisty,
- prędkość względem ziemi (ground speed).
Jeżeli do przeliczników INS jest doprowadzona informacja o prędkości TAS, mogą one wyliczyć także kierunek i prędkość wiatru.

System inercjalny wymaga starannego wstępnego ustawienia punktu początkowego trasy. Zajmuje to od 2 minut (na równiku) do 15 minut.
Do okresowej aktualizacji wskazań (uzgadniania) żyroskopowych systemów odniesienia używano połączonych z nimi busol magnetycznych lub układów astronawigacyjnych. Obecnie stosuje się aktualizację wskazań w locie za pomocą GPS i VOR/DME.
Średnia dokładność wyznaczania:
- współrzędnych geograficznych - 2 NM na godzinę lotu,
- prędkości - 12 węzłów,
- kursu - 0,4°,
- rzeczywistej linii drogi - 0,1°.

We współczesnych samolotach komunikacyjnych i wojskowych system bezwładnościowy jest z reguły jednym z elementów systemu zarządzania lotem (FMS - Flight Management System), stanowiąc jednocześcnie źródło danych dla elektronicznych przyrządów pilotażowych (sztuczny horyzont, zakrętomierz i wariometr.
Systemy nawigacyjne samolotów komunikacyjnych są wyposażone w potrójny zestaw układów bezwładnościowych.
Średni czas bezawaryjnej pracy pojedyńczego układu bezwładnościowego wynosi około 12000 godzin. Prawidłowość funkcjonowania układów jest na bieżąco kontrolowana przez komputery wchodzące w skład FMS.