这个指定的规律通常以参考曲线（又称参考轨迹）的方式给出，是关于时间的函数。轨迹跟踪控制器的设计目标就是使系统尽可能跟踪给定的参考曲线，也即系统与参考曲线之间的误差满足期望的性能。

参考曲线通常包含两类情况：第一类参考曲线称为常值参考曲线，这里的参考曲线为常数，不随时间变化；第二类参考曲线称为时变参考曲线，这里的参考曲线随时间发生变化。针对第一类参考曲线设计的轨迹跟踪控制器又称调节器，它是为了确保系统始终维持在给定值附近，空调控制系统即属于这一类控制器。第二类参考曲线通常有两种生成方式。第一种方式是事先设计出一条参考曲线，它的各种特性都是已知的，比如它的各阶导数等，然后让系统跟踪这条参考曲线。由于该参考曲线的特性是已知的，除了反馈控制以外，还可以设计前馈控制进行较好的补偿。第二种方式是根据部分信息，设计出一条参考曲线，该曲线为变化规律未知的关于时间的函数。例如火炮跟踪随动控制系统，该系统要求根据空中飞行目标的当前时刻及过去时刻信息，控制火炮系统自动跟踪并瞄准空中飞行目标。

轨迹跟踪控制器是控制科学永恒的主题，在各种控制方法中都有涉及，例如自适应轨迹跟踪控制器，最优轨迹跟踪控制器和鲁棒轨迹跟踪控制器等。