Оптимальные системы обеспечивают такое управление, при котором выбранный критерий оптимальности (функционал) составляет минимум или максимум. В качестве функционала может быть принят, например, расход топлива или время движения при перемещении управляемого объекта из одной точки в другую — эти задачи называются задачами программирования оптимальных траекторий.