在工业自动化浪潮下，各制造商开始检讨自家生产设备的自动化程度，以及升级既有设备或购入新设备的可能性。机器人租赁营运模式提供企业取得机器人使用权的另一途径，目前全球相关业者已衍生出数种营运模式。
工业机器人单价不低，整体系统导入成本高，中小型企业无力负担，因此租赁模式以“分期付款”方式，解决资金问题。此外，高额的零件替换成本及维护费用，也使资金较弱的企业有所顾虑，高额的前期设备投资及回收周期，都会让企业却步，因此机器人租赁模式应运而生。
别于传统买断产品形式，因应企业用户资金调度、售后服务、技术支援等需求，市场出现多种租赁模式，以供更多企业主选择，降低导入机器人设备进入门槛，主要包括直接租赁、融资租赁、售出租回及合作租赁等种类。
在直接租赁方面，客户直接租赁的对象有两者，一是机器人整合商（代理商）、另一是机器人制造商，承租企业直接向机器人整合商/销售商或是制造商签订租赁契约。四大家族如ABB、KUKA 、FANUC、安川电机皆有租赁业务，机器人整合商有Robotiq、RobotWorx。机器人产品销售者大多有机器人导入及系统整合力，直接租赁特色是租赁服务有制造商或整合商技术支援。
由于各垂直产业有不同的制程know how，每条新产线都要耗费资源和人力，制造商通常不会承接所有订单，会针对机会成本、利润、用户产业特性等进行评估，例如承接租赁机器人数量较多的订单，或制造商熟悉的制程领域，KUKA初期以熟悉的汽车产业切入市场。
融资租赁方式及一般较常见工厂设备租赁方式，由承租工业机器人企业主寻找搭配的融资租赁公司，后者针对企业主的设备需求，为其购置所需机器人及相关设备。机器人制造商与融资租赁公司签订采购契约，并交付设备；承租企业与融资租赁公司签订分期合约，并按期支付分期款予融资租赁公司，租赁公司提供设备。
租赁模式分“营业型租赁”及“资本型租赁”，前者的设备所有权为租赁公司，期满设备由租赁公司取回，或承租企业可选择续租。后者所有权期满归承租企业，租赁资产并转为固定资产。
售出租回模式系指拥有机器人的企业主，将机器人资产出售给融资租赁公司，再向融资租赁公司租回使用，在保留机器人的使用权情形下，承租企业可获得所需要的资金，租赁期间仅需定期支付租金。
