尽管今天的纳米和微型无人机显示出比早期系统大得多的能力，但在速度、续航能力、航程和有效载荷能力方面仍然存在局限性。在任何或所有这些领域的改进将使部队能够在推进或打击之前收集更大、更详细的可操作情报。这将允许优化任务规划，并有可能减少伤亡，提高任务成功执行的概率。影响这些性能参数的两个主要因素是推进和能量系统的增强以及重量的减轻。
新的复合材料有望使无人机更轻、更有弹性，即使是目前的电机也能提升更重的有效载荷或提高任务范围和速度。电池仍然是一个主要的重量因素。麻省理工学院目前的研究表明，使用固体陶瓷电解质而不是液体电解质可以生产出比当前锂离子电池能量密度更高的固态锂电池，从而在使用它们的平台上实现更大的任务范围和续航能力。莫纳什大学2023年进行的另一项研究表明，锂硫（Li-S）电池最终可以为锂离子提供更轻、更强大的替代品。
任务系统也为性能提升提供了充足的空间。上面介绍的无人机中的摄像头都超过了上一代传感器的能力。此外，未来传感器性能将持续升级。除了视频、热和音频之外，包括NBC检测和信号智能能力在内的额外传感器有效载荷可能会变得更加广泛。进攻性电子战能力以及半主动激光制导武器照射目标的激光瞄准系统将是对纳米和微型无人机能力的重大额外增强。即使是最小的无人机，其致命有效载荷也将越来越有可能被部署为游荡弹药或攻击无人机。
Elbit Systems在这方面迈出了第一步，于2022年11月推出了Lanius微型无人机。该系统重量约1.25公斤，可携带125克近距离高爆药进行目标打击，或携带非致命有效载荷支持特种作战和人质营救任务。
或者，它可以作为标准的侦察和区域测绘系统进行部署。该无人机的尺寸为29.4×29.4×16.7厘米，可以穿过敞开的门道和窗户、管道、污水系统以及隧道，使Lanius微型无人机适合在城市或受限地形中作业。虽然飞行续航时间只有7分钟，但如果无人机着陆并转换到监视模式，任务续航时间可能会更长。它还可以在接到命令或识别出新出现的目标后启动并恢复到攻击模式；72公里/小时的冲刺速度增加了突然袭击成功的几率。
当然，所有无人机任务都依赖于可靠的通信和导航。安全的双向指挥、控制和通信系统仍将是研究和开发的重点。人工智能的发展也是如此，以确保准确导航，增强无人机在通信中断的情况下自主分类目标和准确完成任务的能力。