全自動無人農場將逐步變為現實全自動無人農場的實現是種植業4.0的主要標志。由英國什羅普郡哈珀亞當斯大學的喬納森·吉爾、基特·富蘭克林和馬丁埃布爾三位科學家組成的研究小組嘗試創建了全球第一家無人農場。他們開發了一種自動拖拉機，可由農場主在控制室操作，進行播種和噴灑。同時，利用無人機采集“四情”數據，進行空中評估，觀察作物生長情況然后，用一臺自動聯合收割機進行收割。這樣就避免了農學家親自去農田觀察和作業。2017年，他們在實驗田上條播了春播作物大麥，經過數月耕作，于同年8月和9月收割。研究小組相信，他們的研究將給農業帶來一場革命，可以解放農民，讓他們擁有更多時間。他們認為自動化農業已無技術障礙，只要將各種技術統一起來，創建一整套系統，就可以實現從開始到收割的整個耕種過程中無需人親自到農田去。接下來，他們將采用多種小型，輕型機械，利用自動化創造一個可持續系統進行耕地作業，減少土壤板結度，而這些智能化的小型自動化機械反過來將促進高分辨率精準農業的發展，不同的農田甚至可能是某一株作物都能得到區別對待，同時優化農舊耕種投入并有可能大大降低成本。
日本京都企業 Spread公司采用智能植物工廠和機器人技術修建了一座完全由計算機和機器人控制的無人蔬菜農場，并于017年正式開張該農場的機器人將控制從種植到收獲的所有生產環節，并同時負責監測溫室內的CO濃度和光照水平。這座無人農場不僅能將產量增加25%，還將節省大約50%的人工與傳統農場相比，這種室內農場具有不可比擬的優勢由于采用立體栽培和水培技術，它們不消耗土壤資源，占地面積極少多達98%的水都被循環使用，也不需要噴灑殺蟲劑；由于位于室內，人工明和嚴格溫濕度控制讓種菜不再靠天吃飯，更容易實現工廠化運作。該無人蔬菜農場位于京都府木津川市面積達4800㎡，研發及建設耗資1670萬美元，預計2016年春季竣工。新農場將在2017年下半年實現供貨，日產量能達到8萬棵。隨著生產規模的擴大，之后農業4.0即將來臨的智能農業時代5年有望將日產量提高到50萬棵，其產品將銷往世界各級市場。目前，Spread公司還不能完全實現全自動化操作，仍然需要人工來確認種子是否發芽。由于剛剛發芽的種子極為弱，他們開發出的播種機器人目前還不能將其順利取出，但這些問題終將得到解決。
北京水木九天科技有限公司開發的水木蔬菜工廠是我國自主研制的一款可進行全年度連續生產非耐儲運蔬菜的智能植物工廠，目前已經完成了西紅柿、黃瓜、彩椒、茄子以及部分葉菜的工業化種植模式研究。水木蔬菜工廠的核心思想是利用種子自身的無限生長特性，建立標準化的完全可控環境體系和規范化生產工藝流程，降低建設成本，保證產品質量。水木蔬菜工廠的生產設施采用改進的連棟溫室結構，保證了標準化的要求。通過改進溫室鋼架連接結構等方法提高溫室的保溫性能；通過采用地源+太陽能光熱+電輔助加熱控制模式有效地降低冬季增溫耗能。水木蔬菜工廠采用大數據技術建立了種植管理模型，實現成本品質控制。該模型可根據多年來的氣象數據和作物生長周期進行學習，能夠結合作物生育期給出環境、能源、水肥和人力調控分配模式。水木蔬菜工廠每個標準的西紅柿蔬菜工廠模塊建設規模為50畝，總建設面積為33300m2，其中有效種植面積為2800m2，輔助育苗、辦公、包裝、冷庫等部分占地4400m2，全年度產量為100萬kg。水木蔬菜工廠的一個西紅柿生產模塊已經在北京落成，投資為8650萬元，出產的高品質西紅柿已供應市場，其優異的品質和合理的價格獲得了市場好評。
一水一山村專業研發農業智能輔助化產品，讓各中小型農場主用智能化產品管理所有農作物，實現可視化農業生產到銷售，一條龍服務。