Generar estimaciones precisas del tamaño de grupos o comportamientos de cetáceos a partir de encuestas desde embarcaciones puede ser un desafío porque gran parte de su actividad ocurre por debajo de la superficie del agua y las observaciones se distorsionan por perspectivas horizontales. La observación automatizada utilizando drones es una herramienta de investigación emergente para investigaciones sobre el comportamiento animal. Sin embargo, los métodos de encuesta basados en drones y en embarcaciones no se han comparado cuantitativamente para cetáceos pequeños y altamente móviles, como los Delphinidae. Aquí, realizamos encuestas simultáneas emparejadas desde embarcaciones y drones, midiendo el número de individuos en 21 grupos y el comportamiento dentro de 13 grupos de delfines mulares (Tursiops truncatus). Además, evaluamos la capacidad del dron para detectar eventos de comportamiento que no serían detectables desde la embarcación. Los conteos de abundancia derivados del dron detectaron un 26.4% más de individuos por grupo en promedio que los conteos basados en embarcaciones (p = 0.003). Las observaciones de comportamiento basadas en drones detectaron viajes un 55.2% más frecuentemente y asociaciones en subgrupos un 80.4% más frecuentemente que las observaciones basadas en embarcaciones (p < 0.001 para ambas comparaciones). Mientras que la búsqueda de alimento se registró un 58.3% y el descanso un 15.1% menos frecuentemente por el dron que por las encuestas basadas en embarcaciones, respectivamente (p = 0.014 y 0.024). Un número considerable de comportamientos submarinos que van desde actividades de juego individuales hasta interacciones intra e inter-especies (incluidas las con humanos) fueron observados desde el dron que no pudieron ser detectados desde la embarcación. Nuestros hallazgos demuestran que las encuestas con drones pueden mejorar la precisión de los conteos poblacionales y los datos de comportamiento para cetáceos pequeños y la magnitud de las discrepancias entre los dos métodos resalta la necesidad de una interpretación cautelosa de los estudios que se han basado en datos derivados de embarcaciones.