大多数定向钻机采用钻进液辅助碎岩钻头钻压从钻杆尾部施加。钻头通常都带有一个斜面, 所以钻头连续回转时则钻出一个直孔,而保持钻头朝某个方面不回转加压时,则使钻孔发生偏斜。探测器或探头可以安装在钻头内,也可安装在紧靠钻头的地方,探头发出信号,被地面接收器接收或跟踪,从而可以监测钻孔的方位、深度和其它参数。在那些从地表不能稳定跟踪钻孔轨迹的地方,或因钻孔深度太大,用无线电频率方法难以保证定位精度的地方,也可采用有缆式导向系统,其缆线通过钻杆连接。一些钻进系统被设计用于无水或钻进液的干式钻进工艺,其操作更简单,废弃物少,不需要太多的现场设备;但要受到铺管尺寸和地层条件的限制。