2019年8月,与丰田达成战略合作,开启自动驾驶技术合作。基于小马智行自动驾驶系统方案PonyAlpha和雷克萨斯车型,双方开始合作的第一款Robotaxi车型研发,并开始在中国公开道路的测试项目。2020年2月,丰田向小马智行投资4亿美元,进一步深化自动驾驶技术和产品合作。2020年11月,双方合作基于小马智行第五代自动驾驶软硬件系统PonyAlpha X,开启了百台级雷克萨斯RX Robotaxi车辆研发及标准化生产。2021年2月,百台级雷克萨斯RX Robotaxi车辆从标准化改装产线批量下线,投放至北京、广州、上海、深圳向公众提供自动驾驶出行服务,并先后取得四地无人驾驶测试许可乃至商业化收费许可。2022年1月,小马智行以“全无人驾驶”为目标与丰田开启基于第六代自动驾驶系统方案和丰田赛那Robotaxi车辆研发,采用L4全冗余安全设计,提供定制化无人驾驶出行座舱体验,持续优化整体方案的性能和成本,是全球首款采用固态激光雷达和英伟达DRIVE Orin的L4自动驾驶计算单元的Robotaxi车型。2023年,丰田赛那Robotaxi车型投入北京和广州,为小马智行自动驾驶出行服务提供运力补充,进一步扩大全无人Robotaxi布局。2023年11月,小马智行与丰田中国、广汽丰田在2023年进博会发布首款合作车型铂智4X Robotaxi概念车,将搭载第七代小马智行自动驾驶系统方案。三方计划向中国市场投放千台规模的铂智4X Robotaxi,由广汽丰田第五生产线(即新能源生产线)生产。2024年4月,小马智行、丰田中国、广汽丰田合资的骓丰智能科技(广州)有限公司在广州注册成立,投资超10亿人民币,该公司整合了小马智行全无人驾驶技术能力,以及丰田在全无人驾驶的车辆平台及冗余化设计、新能源车型研发制造的经验,将其注入未来Robotaxi车型和无人驾驶系统解决方案的量产研发中。2025年-2026年,千台规模铂智4X Robotaxi生产下线后,随即在国内一线城市投入运营,公众可通过小马智行出行服务平台和第三方合作打车平台呼叫。