上世紀九十年代，美國、德國、日本等經濟發達國家的種植業和養殖業已進入高度機械化階段，農業機械已向自動化、信息化和智能化方向發展，在農機現代化和信息化方面擁有較好的基礎和技術積淀。國外農業機械與信息技術融合發展的主要特點概括為以下五個方面。
近年來，數字信息化技術在全球農業領域應用步伐加快，農業機械化生產與信息技術深度融合，先進的農業信息智能感知技術和智能農機發展迅速。
美國數字農業發展建立在農業生產高度專業化、規模化、企業化的基礎上，信息化技術滲透到了美國農業生產、加工、運輸、銷售的各個環節，直接促成了美國“精確農業”的興起，極大程度上提高了美國農產品的國際競爭力。自20世紀90年代起，美國已開始應用衛星遙感等數字農業技術對大田作物進行生產全周期的監測與管理，在21世紀初已在大型農場中實現了“3S”技術，即遙感、地理信息系統和全球定位系統，以及網絡信息服務、智能機械系統的綜合應用。美國科研部門和大型農機企業已經將網絡通訊、電子計算機及衛星遙感等現代信息技術應用到大型農機具上，實現拖拉機等農機的自動避障、自主作業、路徑規劃等自動化、智能化農業機械作業。生產機械化輔以管理信息化，越來越多的勞動力被替代下來，農業生產效率進一步提高。
德國大型農場均配有多樣性的農業機械設備來滿足生產需要，農場經營者素質普遍偏高，管理非常現代化。從德國現代農業發展的應用來看，主要集中在計算機知識模型、雜草自動識別以及病蟲害的診斷監控等多項技術。德國政府對于農業機械化極其重視，農機企業也十分重視農業機械的現代化生產，比如科樂收公司擁有多條高度智能化的生產線，這些生產線上每一道工序都可通過射頻識別技術進行全程追溯。隨著越來越多高科技技術在農機上的應用，企業設置專門的技術培訓中心對駕駛操作人員的操作技能進行培訓，提高了農機設備效能的發揮。
日本為應對農業資源環境與勞動力短缺的困境并提高農業競爭力，重點推進現代信息與通訊技術在家庭農場作業中的應用，實現農業生產的自動化與智能化，逐步形成了較為成熟的適度規模經營型精細化農業生產模式。比如，井關農機公司(ISEKI & CO.， LTD.)與政府聯合研發了新型智能插秧機，這種插秧機可以通過傳感器確定行駛路線，即便是遇到淤泥也能自動調整方向。此外，為了防止過量施肥影響作物品質，這種插秧機可以通過土壤電導率測量傳感器檢測土壤的深度及有機質含量，從而實現插秧與變量施肥同步。為解決農戶精準農業技術應用成本高、農戶經營分散等問題，日本農業協會為農民生產農產品進行產前、產中、產后的全程服務，并促進精準農業技術的普及與利用。
智能制造的關鍵是數字化設計與制造。數字化設計技術是指通過產品描述為基礎的數字化設計平臺，在產品的開發和應用過程中建立以信息技術為基礎的數字化計算機產品模型，不斷對開發方式持續優化，達到使設計成型的機械設備更具實用性、創新性并有效降低模型應用的一種新型產品開發技術。
在現代數字化設計中，產品模塊化設計、虛擬仿真與虛擬實驗驗證、知識工程技術、基于PDM/PLM的協同設計等相關技術在國外已經開始應用。為提升新穎性與創新性，提高農機產品研發效率，國外如愛科(AGCO)、約翰迪爾(John Deere)、久保田(Kubota)等農機巨頭公司在新產品開發的不同階段普遍采用創新設計理論和方法，數字化設計技術也得到廣泛應用。這些農機企業的產品開發模式也從集中式轉向分布式，特別是產品全生命周期PDM管理系統和基于網絡的產品描述模型的應用，逐漸建立了以PDM/PLM為支撐、結合高端工程技術的優質產品研發體系和知識積累平臺。采用現代數字化設計技術不僅提高了產品技術水平，而且縮短了產品開發周期，降低了開發成本。
農業裝備使用可靠性和耐用度不足是中國農業機械的薄弱環節，也是中國農業裝備在國際上話語權不強的主要因素。先進制造技術在各個國家高端農機生產中的作用十分重要，是促進農機創新能力和制造水平，加快當今世界現代農業建設步伐的關鍵。
國外農機企業特別關注產品的使用可靠性和耐用度，重點研發了農機部件的金屬材料、加工工藝以及關鍵部件的精密制造技術，用汽車生產加工的技術去制造農機具的部件和裝備。在發達國家農機企業車間內，高柔性的自動無人生產線、先進的制造產業線已成為主要生產手段，自動焊接及精密裝配機器人、精密鍛造等先進技術應用廣泛。先進的制造技術如敏捷制造、并行技術、虛擬制造技術和智能制造技術的應用可以充分保證制作過程的一致性，實現生產環節全程可追溯。智能化生產線、制造模式柔性化、制造技術的敏捷化幫助提高生產制造質量、效率和安全性，高度智能化的制造加工系統使得員工僅僅通過操縱軟件程序等即可輕松地完成生產加工任務。
發達國家十分注重畜牧業的發展，飼草業的經濟產值和種植面積已領先糧食作物，成為農業領域中的最大產業。發達國家的畜牧業產值占農業產值比重一般在60%以上，飼草生產機械化已經成為畜牧業產業化的重要發展方向。發達國家飼草生產的主要環節實現了全面機械化，信息技術大量應用于飼草機械，使得飼草機械的智能化程度不斷提高，處于領先地位的主要是美國、德國、法國、意大利、日本等發達國家。
飼草機械上信息化技術的應用減輕了傳統作業方式的勞動強度，提高了勞動生產率，是實現飼草產業現代化的基礎和保障。
法國KUHN公司是世界著名的牧草收獲和飼喂攪拌農機生產商，現成為田間農業耕作機械、精密播種機、牧草機械、飼料攪拌機與植保機械的大型綜合性農機具制造商。KUHN的SPV系列自走式飼料攪拌機，具有取料頭下降速度的電子控制及液壓攪龍優化管理系統。取料頭在青貯料堆藏表面的下降速度可以根據所裝載作物的密度進行自動調整，可以保持纖細作物的顆粒大小均勻。從機械方面來看，減小了機器結構上的應力，同時保護液壓回如一方達到壓力峰值。攪龍獨立于其他機器組件，能夠在達到所需的料位時開始攪拌，因此能夠保持青貯等纖細作物的纖維度指標，同時可以存儲并控制不同日糧的攪拌時間，從而降低了過度攪拌的風險。攪龍轉速和發動機轉速實際上由所選的模式決定，自動攪龍轉速管理能夠對油耗進行全面控制。在駕駛輔助方面，可以對功能順序進行編程，在“飼喂”模式下為駕駛員提供輔助。
德國Urban公司生產的Calfmom U40自動犢牛飼喂機可以自動為牛犢配置、加熱飼喂的牛奶，還配置了自動添加藥物系統。飼喂機上裝有質量傳感器可以對剩余奶量進行精確稱量，可以對牛犢飲用的進程進行監測。飼喂機上先進的飼喂管理系統可以讓飼養員直觀地用電腦控制犢牛飼喂。犢牛飼喂機配備犢牛自動飼養軟件管理系統，記錄每頭犢牛的個體飼喂信息并進行數據分析，還配置了電腦式操作顯示終端，可方便進行犢牛注冊、檢查、機器設置等操作。飼喂管理系統具備“隨意、個體、保留”三種飼喂模式，可設置8種進料曲線飼喂方案，便于針對不同犢牛情況設置不同飼喂方案，更加貼合犢牛的生長發育。
農業機械化與信息化的融合發展有利于促進農業生產成本節約和生態環境保護。現代農業生態環境問題主要指人們對自然環境的干預和農業現代科技成果的應用帶來的資源浪費和環境破壞。傳統農業機械的作業方式智能化水平低，如施藥或施肥機械多采用不間斷恒量噴藥或施肥作業模式，造成農藥飄移和土壤板結的生態污染問題，嚴重影響到農業的可持續發展。
上世紀八十年代以來，各個國家對資源高效利用的現代智能農業裝備愈發重視。多類型、高精度的傳感器廣泛應用于土壤養分探測、變量施藥的植保機械等，已經成為現代農業機械發展的主要趨勢。
精準施肥的一個基本要求是首先要取得詳盡的土壤及作物養分信息。精準土壤采樣技術是獲取土壤養分信息的重要手段，主要將農田土壤進行網格劃分，以一個地段內各單元網格采取土壤養分測定值為依據，結合土壤供肥特性、農作物需肥規律和肥料田間效應，繪制農田精準施肥處方圖。
現在的精準土壤采樣方法主要有土樣化驗和土壤信息傳感器采集系統兩種。基于土樣化驗的施肥技術主要對土壤中的有機質、pH值等進行檢測，技術人員配置出不同土壤類型的最佳施肥模式，提升耕地綜合生產能力，保障農業的可持續發展。目前美國測土配方已覆蓋了80%以上耕地面積，實現了全國范圍內養分綜合管理。其他發達國家如以色列、英國及荷蘭等國也很重視土壤化驗施肥技術。由于土樣化驗在大面積土地調查中的效率太低，于是國外研發了車載土壤電導率測量系統。與此同時，國外也在研發各種土壤養分在線實時測量傳感器。
美國Veris Technologies公司的iScan+ 多參數土壤理化性質測繪系統可以通過實地原位測量土壤的電導、溫度和濕度值，此系統適用于精準農業、土壤調查及土地利用規劃等領域。利用GPS定位和數據處理測繪軟件，繪制出土壤理化性質分布圖，全面反映土壤鹽堿度、土壤肥力、根系深度、土壤表層溫度等重要信息。通過測定土壤具體參數，了解土壤肥力信息及是否有金屬污染，為土地生產能力及產量預測提供重要依據，與GPS信息相結合可繪制田地土壤成分空間分布圖，方便制定精準施肥處方圖從而實現田間的變量施肥，對提高經濟效益以及減少環境污染等具有重要意義。
變量施藥技術是采用全球導航衛星系統、GIS或實時傳感器技術獲取農田分塊區域內病蟲草害的差異性并制定不同區域的目標施藥量，通過調節壓力或流量大小等不同控制方式實現按目標施藥量進行噴藥作業。與傳統的大面積均勻噴施技術相比，變量噴施技術能夠提高農藥利用率、降低作業成本并減少環境污染。變量噴霧機在國外精準農業技術中應用逐漸成熟，是現代植保機械的重要發展方向。
美國、歐盟和日本等國在施藥技術上結合信息化技術可實現精密、高對靶性及定量施藥，平均農藥利用率在50%以上。澳大利亞昆士蘭科技大學研發出一款自動除草和施肥的機器人——Agbot II，它身上搭載先進的機器視覺自動識別系統，可精確分辨雜草與作物，在雜草檢測和分類上的總體成功率超過90%。Agbott II采用太陽能供電，更加有利于節能環保，節省農民預算。此外，Agbot II搭載的先進傳感器、軟件和其他電子設備可以使機器實現自動導航，對作物和雜草進行檢測和分類，并針對不同類別的雜草自動選擇機械剪除或化學施藥的方式來精確除草。除此以外，該機器人也可以用于精準施肥。在未來的版本中，該機器人還可以在執行操作時反饋有關土壤和作物的健康以及病蟲害等數據信息。
農業機械裝備通過不斷改進提高再創新，其質量水平也不斷提升。農業機械上采用高度自動化的智能化輔助裝置，不僅可以提高田間工作效率，節約運營成本，增強駕駛員的舒適感受，而且能提高產品在國際市場上的聲譽和市場競爭力。控制智能化、操作自動化和駕駛舒適化是精準農業智能裝備發展的重要方向。
國外著名農機企業產品大多采用基于ISO 11783的ISOBUS農用機械串行控制和數據通信標準總線技術，此標準詳細規定了智能農機的控制系統網絡整體架構、功能ECU、CAN總線通信及任務控制器結構等。總線技術的發展實現了農業機械控制器之間的信息共享，為農機裝備的控制智能化提供了重要基礎。科樂收公司的自動轉向系統GPS PILOT配有集成10.4英寸的觸摸屏和雙頻接收器的S10終端，還具有操作自動轉向系統、可控制接入ISOBUS的機具等功能。約翰迪爾公司的ISOBUS TIM(拖拉機工具管理)系統可以同ISOBUS設備結合控制拖拉機自動轉向。該系統為即插即用模塊，可在多臺機器上移植使用，也可對現有系統進行升級。
在植保機械的控制智能化方面，加拿大NORAC公司設計了一種能使噴桿根據地形輪廓自動進行調整的UC5噴桿控制系統。其裝載的超聲波傳感器可對高度變化迅速做出反應，可在復雜地形作業中保持噴桿的離地高度，使噴頭維持在最佳的噴灑位置進行均勻施藥，減少農藥在噴藥過程中的漂移。UC5控制系統的識別模式有三種，分別為土壤模式、農作物模式和混合模式。三種模式可隨時切換來感應土壤面或農作物高度，自動進行噴桿高度調節節節整。此外，系統包含主動旋轉角度控制組件，使得噴霧機在變化多端的地形上駕駛，旋轉和控制中心部分也會增加兩翼的起升速度。這個控制系統有效降低了駕駛者的工作壓力和疲勞程度，當在不平坦的農場地形上噴藥時，可不用注重地形的實時變化，從而將更多精力放在噴藥工作和安全作業上，大大提高了工作效率和作業安全性。
目前，農業裝備的衛星導航技術起到了作業過程中的輔助駕駛作用，能減輕操作員疲勞，使得操作變得自動化。約翰迪爾AutoTrac自動導航系統可以安裝在各種農機裝備上進行田間作業，比如用于征地、播種、施藥、收獲等作物全周期的田間作業，起到按壟作業或走直線的效果，提高了操作便利性。最新StarFire6000接收器使用的SF3衛星差分信號精度為±2.5 cm，兼容GPS、GNSS(Global Navigation Satellite System)和北斗等全球導航系統，與載波相位差分技術(Real-time Kinematic，RTK)設置基站方式相比，SF3信號不僅不需要RTK基站等基礎設施的投入，不受無線電和網絡局限，并且內置地形補償模塊，可以確保坡地作業時的準確性，特別契合跨區作業需求。SF3衛星差分信號對作業路徑有存儲功能，可實現一年內作業路徑可重復。系統對越過遮蓋區域后的信號搜索能力很強，能在通過遮蓋區域后快速恢復信號狀態，此外自動導航系統還采用多衛星跟蹤來保障信號的穩定性，配合iTEC Pro轉向路徑規劃模塊，可使作業車輛在最大轉彎速度下實現最小轉彎路徑規劃。衛星導航技術的快速發展極大促進了現代農機裝備的操作自動化，衛星導航提供的輔助駕駛功能大大提高了作業效率與作業質量。
經濟作物收獲機械采棉機的技術發展是技術難點，約翰迪爾CP690自走式打包采棉機目前可實現不停機作業、邊采摘邊打包的功能。該采棉機采用ProDrive自動換擋變速箱和防打滑系統等來確保田間作業時穩定的前后牽引力。駕駛室多功能控制桿采用模塊化設計，一觸式操作即可實現棉包卸載。這種采棉機加注液體1次(柴油、清洗液和潤滑脂)可以不間斷工作12小時，1分鐘內從采摘模式切換到運輸模式，輔助勞動少，實現了采棉機的連續作業，效率提高了20%~30%。此外，采棉機配備RowSense對行行走系統，能自動控制機器田間作業轉向，不僅使得行距中心線與采摘頭中心線對齊，保證采棉機準確按照播種路線行走，還有利于黃昏和夜間的對行采摘作業，減輕人的疲勞強度。CP690棉花采收機標配籽棉含水量實時動態監測系統，濕度傳感器安裝在棉花打包器上，在棉花打包過程中連續測量籽棉的濕度，駕駛員能通過濕度傳感器采回的含水率數據實時調整軋棉效率，有助于保證棉花打包的質量。采棉機整車智能化、信息化水平高，監測控制系統可實現智能控制、自動監測、故障自診斷和危險報警等諸多功能，有效保證了棉花采收質量和作業效率。
國外大型農機企業的市場營銷理念在逐漸變化，從以往通過產品推銷的傳統方式過渡到注重解決客戶問題的營銷理念上來。注重農業裝備的駕駛舒適化已經成為國外農機企業關注的重點之一。德國菲茨曼農機公司(Fritzmeier Group)設計一種個性化的駕駛室需要三年左右的時間，其中包括一年半的安全測試和性能試驗時間。測試項目包括頂棚抗擠壓安全、振動舒適性能測試等，測試期間對采集的數據進行數據記錄與分析，不斷優化設計方案。國外的部分拖拉機，如紐荷蘭TL-A系列輪式拖拉機、挑戰者MT系列履帶拖拉機等駕駛室地板鋪設加厚覆蓋層，駕駛室內部采用吸音、隔熱材料，能有效隔離室外溫度并降低噪音，駕駛室噪聲均達到75 dB(A)上下，已經接近汽車標準。拖拉機駕駛室大多寬敞明亮，駕駛員在工作時可擁有更大范圍的視角，帶有減震器的懸掛式座椅可調整，為駕駛員提供一個安全、舒適的作業環境。駕駛室內操作面板和操控桿均勻分布在駕駛員的兩側，操縱配置更加合理，使駕駛員可根據不同體型及駕駛習慣調節位置。除踏板外，駕駛員兩側有多功能操縱桿、水杯座及折疊式副坐等，副座多有安全防護裝置等。
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