De entre las varias aplicaciones de la robótica a la medicina destaca la cirugía. Las primeras aplicaciones de la robótica a la cirugía del cerebro datan del año 1982. En esta fecha se comenzó en el Memorial Medical Center de Long Beach (California) un programa cuyo objetivo consistía en utilizar un robot comercial (Puma 260) para realizar determinadas operaciones de neurocirugía. Desde entonces se han puesto a punto varios sistemas que, con ayuda de un scanner, un ordenador registre toda la información necesaria del cerebro para que el equipo médico decida el punto exacto donde debe ser realizada la incisión, donde penetrará la sonda para obtener una muestra para realizar una biopsia. El robot, que se encuentra perfectamente situado con respecto al paciente, incluye en su extremo los instrumentos necesarios para realizar la incisión, tomar la muestra, etc.

La utilización de un robot conectado al ordenador permite que tanto la incisión como la toma de la muestra se realicen con la máxima precisión y en un tiempo notablemente inferior al que se consumiría en caso de emplear el sistema habitual.Además, se descarga al cirujano de la mecánica de ciertas tareas como el correcto posicionamiento de los instrumentos de cirugía con respecto al cráneo del paciente, permitiendo una mayor concentración en el seguimiento y control de la operación.También, otro posible beneficio de la aplicación de la robótica a la cirugía se encuentra en el tele diagnostico y la tele cirugía. Esta ultima consiste en la operación remota de un paciente mediante un tele- manipulador