Con la creciente demanda de servicios de entrega y el aumento de los costos laborales, se ha hecho un gran esfuerzo para lograr entregas más rápidas y rentables. Una estrategia emergente prometedora implica la integración de vehículos de entrega autónomos o drones en la entrega de última milla. Este estudio presenta un sistema de entrega de última milla completamente automatizado que integra sinérgicamente vehículos autónomos y drones. También introducimos una nueva variante del problema de enrutamiento de vehículos con drones, denominada problema de enrutamiento híbrido de vehículos autónomos y drones (HAVDRP). En el HAVDRP, empleamos tres herramientas de entrega: vehículos autónomos, drones transportados por vehículos y drones independientes. El objetivo es aprovechar al máximo las ventajas de los vehículos autónomos y los drones para proporcionar a los clientes servicios de entrega de última milla más eficientes. Se desarrolla un algoritmo mejorado de búsqueda adaptativa en grandes vecindarios para abordar este problema. El algoritmo incorpora una lista tabu y un mecanismo adaptativo diseñado específicamente para el HAVDRP, aumentando así la eficiencia de búsqueda. Se realizan experimentos computacionales para evaluar la eficiencia del algoritmo diseñado. Además, se llevan a cabo análisis de sensibilidad para explorar las influencias de algunos parámetros clave en el tiempo total, que incluye el tiempo de trabajo acumulado de los vehículos autónomos y los drones. Basado en los resultados de los análisis de sensibilidad, proponemos algunas recomendaciones de gestión para el sistema de entrega de última milla completamente automatizado que utiliza vehículos autónomos y drones.