Nowoczesne techniki radarowe obejmują szereg zaawansowanych technologii i metodologii mających na celu poprawę możliwości wykrywania, śledzenia i obrazowania. Techniki te obejmują radar z układem fazowanym, który wykorzystuje wiele elementów anteny do elektronicznego sterowania wiązką radaru bez fizycznego przesuwania anteny, co umożliwia szybkie skanowanie i elastyczne kształtowanie wiązki. Inną techniką jest radar z syntetyczną aperturą (SAR), który tworzy obrazy o wysokiej rozdzielczości poprzez przetwarzanie ech radarowych odbieranych z wielu lokalizacji w miarę ruchu platformy radarowej. Dodatkowo do przetwarzania dopplerowskiego zasięgu wykorzystywany jest radar z modulowaną częstotliwością fali ciągłej (FMCW), umożliwiający jednoczesny pomiar zasięgu i prędkości celu z dużą dokładnością.
Różne techniki śledzenia radarowego obejmują kilka podejść dostosowanych do konkretnych potrzeb operacyjnych. Należą do nich skanowanie w czasie śledzenia (TWS), które umożliwia systemom radarowym śledzenie wielu celów jednocześnie poprzez aktualizację ich pozycji w czasie rzeczywistym. Inną techniką jest śledzenie wielu hipotez (MHT), które zarządza niepewnościami poprzez utrzymywanie i aktualizowanie wielu możliwych ścieżek dla każdego celu, dostosowując się do zmieniających się warunków i danych wejściowych czujników. Filtrowanie Kalmana jest również powszechnie stosowane do śledzenia radarowego, zapewniając optymalną ocenę stanów docelowych w oparciu o zaszumione pomiary w czasie.
Zasady nowoczesnych systemów radarowych kładą nacisk na zaawansowane przetwarzanie sygnałów, integrację wielu wejść czujników (takich jak radar, podczerwień i optyczny) oraz algorytmy adaptacyjne w celu poprawy wykrywania, dokładności i niezawodności. Systemy te często wykorzystują techniki cyfrowego przetwarzania sygnału w celu redukcji szumów, usuwania bałaganu i klasyfikacji obiektów docelowych. Ponadto zasady nowoczesnych radarów skupiają się na operacjach zorientowanych na sieć, gdzie systemy radarowe współpracują i udostępniają informacje w czasie rzeczywistym, aby zapewnić pełny obraz świadomości sytuacyjnej. Ponadto systemy radarowe są coraz częściej projektowane z myślą o ulepszonych możliwościach walki elektronicznej w celu przeciwdziałania zakłóceniom i innym zagrożeniom w złożonych środowiskach operacyjnych.