Los drones se utilizan cada vez más en la ciencia marina para detectar y monitorear grandes megafauna en áreas costeras. Las misiones de drones autónomos y operados de forma remota tienen el potencial de mejorar la eficiencia general de la investigación basada en drones. Evaluamos la utilidad de las operaciones de drones autónomos comparando las tasas de detección en tiempo real de megafauna marina (es decir, delfines, rayas, tiburones, tortugas) entre un sistema de Drone-In-A-Box (DIAB) operado de forma remota utilizando misiones preprogramadas y procedimientos de vuelo manual estándar. La megafauna fue identificada en tiempo real durante cada misión de drone, y las detecciones perdidas se cuantificaron a través del análisis posterior de las grabaciones del drone. Se completaron un total de 71 misiones, con vuelos autónomos y manuales operando simultáneamente a 60 m o 80 m de altitud, y una velocidad de vuelo de 8 m/s. Se registraron 107 y 117 observaciones de megafauna en tiempo real para las operaciones autónomas y manuales, respectivamente. El análisis posterior al vuelo determinó una tasa de detección perdida del 52.4% para las operaciones autónomas y del 30.4% para las manuales, siendo la subestimación mayor en las operaciones autónomas en todos los grupos faunales. La detección de delfines en tiempo real tuvo el mayor acuerdo con el análisis posterior al vuelo, mientras que la detección de tortugas en tiempo real resultó ser la más difícil. La cobertura de nubes, el estado del mar, la hora del día y la claridad del agua afectaron significativamente las tasas de detección falsa negativa en tiempo real, aunque su importancia relativa varió entre los grupos faunales y entre los procedimientos de vuelo. En general, los drones autónomos operados de forma remota tienen el potencial de mejorar la investigación a largo plazo de la megafauna marina, especialmente cuando se combinan con el análisis posterior al vuelo. Integrar inteligencia artificial en las operaciones de drones autónomos también será beneficioso, especialmente para los programas de vigilancia de tiburones donde la detección en tiempo real es esencial para la seguridad de los usuarios de la playa.