Ett riktningsgyro, med ordet gyro som står för gyroskop, är ett instrument som används för att indikera i vilken riktning ett flygplan färdas. Att enbart använda magnetiska kompasser kan ibland ge upphov till fel under vissa flygplanslägen. Riktningsgyron används vanligtvis i kombination med en magnetisk kompass och är placerade i en pilots cockpit. En mängd olika riktningsgyron med varierande komplexitetsnivåer kan hittas.
När ett flygplan bankar, eller rullar på sidan, kommer en magnetisk kompassnål i allmänhet att börja peka i en felaktig riktning. Detta kallas dip error, och det ökar ju mer en pilot bankar ett flygplan. På samma sätt kommer kompasser att läsa felaktigt under perioder av acceleration och retardation. Förutom i ögonblick av stadig, jämn flygning är det nödvändigt att ta hänsyn till ett flygplans orientering för korrekta kursmätningar.
För att bestämma ett flygplans orientering används ett gyroskop. Gyroskop förlitar sig på principen om bevarande av rörelsemängd. En skiva är monterad i en svängbar ram och snurras till en hög rotationshastighet. Resultatet är en snurrande skiva som kommer att behålla samma orientering oavsett förändringar av ramens orientering. I ett flygplan, till exempel, kommer den snurrande skivan att peka i samma riktning även när flygplanet lutar, girar och rullar.
Det faktum att jorden roterar innebär att ett riktningsgyro behöver återställas från en kompassreferens ibland. Detta behov av periodisk korrigering upplevs mest nära polerna och minst nära jordens ekvator. I ett enkelt flygplan kan piloten manuellt omkalibrera riktningsgyrot flera gånger i timmen. Mer sofistikerade flygplan använder det som kallas slavgyros, som kontinuerligt uppdateras elektroniskt.
Utgångsdisplayen för ett riktningsgyro liknar den för en kompass. Det finns ofta en kontur av ett flygplan med nosen riktad i färdriktningen. Siffror börjar vanligtvis vid den norra positionen och ökar medurs i en hel cirkel. Siffrorna kan stå för tiotals grader från 0 till 36 istället för 0 till 360 grader.
I en rymdfarkost är magnetiska kompasser vanligtvis inte användbara. En form av riktningsgyro kan dock användas för att bestämma orientering. Gyroskop fungerar utmärkt i rymden eftersom lagen om bevarande av rörelsemängd är universellt. Så länge som den snurrande gyroskopskivan inte saktar ner alltför mycket på grund av friktion, kommer gyrots spinnaxel att behålla samma orientering.