Sebuah directional gyro, dengan kata gyro berdiri untuk giroskop, adalah instrumen yang digunakan untuk menunjukkan arah di mana pesawat terbang. Menggunakan kompas magnetik saja terkadang dapat menimbulkan kesalahan selama mode penerbangan pesawat tertentu. Directional gyro biasanya digunakan dalam kombinasi dengan kompas magnetik dan terletak di kokpit pilot. Berbagai gyro directional dengan berbagai tingkat kompleksitas dapat ditemukan.
Ketika sebuah pesawat terbang, atau berguling ke samping, jarum kompas magnetik umumnya akan mulai menunjuk ke arah yang salah. Ini disebut dip error, dan ini semakin meningkat saat pilot menerbangkan pesawat. Demikian pula, kompas akan salah membaca selama periode akselerasi dan deselerasi. Kecuali pada saat-saat stabil, penerbangan datar, perlu untuk memperhitungkan orientasi pesawat untuk pengukuran heading yang akurat.
Untuk menentukan orientasi pesawat, digunakan giroskop. Giroskop mengandalkan prinsip kekekalan momentum sudut. Sebuah disk dipasang dalam bingkai berputar dan diputar ke tingkat rotasi yang tinggi. Hasilnya adalah disk berputar yang akan mempertahankan orientasi yang sama terlepas dari perubahan orientasi bingkai. Di pesawat terbang, misalnya, piringan yang berputar akan mengarah ke arah yang sama bahkan saat pesawat melakukan pitch, yaw, dan roll.
Fakta bahwa Bumi berputar berarti gyro arah perlu diatur ulang dari referensi kompas sesekali. Kebutuhan akan koreksi berkala ini paling banyak dialami di dekat kutub dan paling sedikit di dekat ekuator Bumi. Dalam pesawat sederhana, pilot dapat secara manual mengkalibrasi ulang giro arah beberapa kali dalam satu jam. Pesawat yang lebih canggih menggunakan apa yang disebut slaved gyros, yang terus diperbarui secara elektronik.
Tampilan keluaran gyro terarah mirip dengan kompas. Seringkali ada garis besar pesawat dengan hidungnya menunjuk ke arah perjalanan. Angka biasanya dimulai pada posisi utara dan meningkat searah jarum jam dalam lingkaran penuh. Angka-angka tersebut dapat mewakili puluhan derajat mulai dari 0 hingga 36, bukan 0 hingga 360 derajat.
Dalam pesawat ruang angkasa, kompas magnetik biasanya tidak membantu. Namun, suatu bentuk giro terarah dapat digunakan untuk menentukan orientasi. Giroskop beroperasi dengan sangat baik di ruang angkasa karena hukum kekekalan momentum sudut berlaku secara universal. Selama piringan giroskop yang berputar tidak melambat secara berlebihan karena gesekan, sumbu putaran gyro akan mempertahankan orientasi yang sama.