Giroscopul a fost numit de Leon Foucault, un fizician francez, în încercarea de a demonstra rotația pământului. Un disc care se rotește liber, numit rotor, a fost montat pe o axă de rotație în centrul unei roți mai mari și stabile. Pe măsură ce pământul se învârtea pe axa sa, roata stabilă s-a rotit odată cu el, dar rotorul nu s-a mișcat. Mișcarea roții montate a urmat rotația pământului, rotindu-se în jurul discului central și demonstrând rotirea pământului.
De obicei, în giroscoapele moderne, rotorul se rotește constant. Rotirea constantă adaugă anumite proprietăți giroscopului și crește utilizările acestuia. La fel ca o blat de rotire, care rămâne la nivel pe o suprafață înclinată, centrul de rotire al giroscopului nu își schimbă orientarea. Învârtirea rotorului înseamnă că orice schimbare de orientare afectează toate punctele de pe rotor în mod egal, determinând rotirea rotorului pe o axă fixă. Aceasta se numește precesiune.
Precesiunea creează o orientare fixă. Rotorul se rotește pe o axă fixă în timp ce structura din jurul său se rotește sau se înclină. În spațiu, unde cele patru puncte ale busolei sunt lipsite de sens, axa rotorului care se rotește este folosită ca punct de referință pentru navigație.
În plus față de rotor, giroscoapele moderne au de obicei două inele suplimentare, numite gimbaluri, în centrul unui inel stabil mai mare. Rotorul se rotește pe o axă conectată la cardanul interior mai mic. Acest cardan se rotește pe o axă orizontală creată de conexiunea sa cu cardanul exterior mai mare. Gimbalul mai mare se rotește vertical și se rotește pe o axă conectată la inelul exterior stabil.
Giroscoapele sunt în busolă pentru avioane, nave spațiale și bărci. În avioane, înclinarea și orientarea avionului sunt măsurate în raport cu rotirea constantă a giroscopului. În spațiu, unde există puține puncte de referință pentru a ajuta la navigare, centrul de rotire al giroscopului este folosit ca punct de orientare.
Giroscoapele masive sunt folosite pentru a stabiliza bărci mari și unii sateliți. De asemenea, sunt utilizate în sistemele de ghidare ale unor rachete. Ei fac chiar și o jucărie distractivă pentru copii.