Para perfurações com alinhamento reto, o método padrão de orientação para microtunelamento é o uso de um feixe de laser definido no poço de partida e um alvo colocado na parte traseira da máquina de microtunelamento. O alvo pode ser um alvo "ativo" que responde à luz do laser atingindo o alvo ou um alvo "passivo" onde a posição do feixe de laser no alvo é observada por uma câmera. Para microtunelamento curvo, sistemas giroscópicos mais sofisticados podem ser usados - envolvendo um giroscópio de bússola que busca o norte para rastrear o alinhamento horizontal e um sistema remoto de medidor de nível de água para o alinhamento vertical. À medida que o diâmetro do túnel aumenta, outras opções envolvendo teodolitos automatizados de busca de alvo podem ser usadas para posicionamento em alinhamentos curvos e a topografia manual também pode ser usada. Quando possível, a topografia manual é frequentemente usada periodicamente para calibração ou verificações de controle de qualidade de sistemas automatizados.
Com base nas informações recebidas do sistema de orientação, o operador da máquina pode fazer correções de direção conforme a máquina avança. Mais comumente, a direção é realizada ajustando os empuxos relativos em um conjunto de macacos entre a parte frontal da máquina de microtunel e o restante da máquina.