Gdy właściwe działanie do podjęcia nie jest od razu oczywiste, agent może być zmuszony do zaplanowania z wyprzedzeniem: rozważenia sekwencji działań, które tworzą ścieżkę do stanu celu. Taki agent nazywa się agentem rozwiązującym problemy, a proces obliczeniowy, który podejmuje, nazywa się wyszukiwaniem. Agenci rozwiązujący problemy wykorzystują reprezentacje atomowe, czyli stany świata traktowane są jako całość, bez wewnętrznej struktury widocznej dla algorytmów rozwiązywania problemów. Agenci wykorzystujący faktoryczne lub ustrukturyzowane reprezentacje stanów są nazywane agentami planowania i zostaną omówione później. Omówimy kilka algorytmów wyszukiwania. Tu rozważymy tylko najprostsze środowiska: epizodyczne, pojedynczego agenta, w pełni obserwowalne, deterministyczne, statyczne, dyskretne i znane. Rozróżniamy algorytmy poinformowane, w których agent może oszacować odległość od celu, oraz algorytmy niedoinformowane, w których takie oszacowanie nie jest dostępne. W tym rozdziale wykorzystano koncepcje asymptotycznej złożoności (czyli notacji O(n))