Los giroscopios estabilizadores de barcos son una tecnología desarrollada en el siglo XIX y principios del XX que se utiliza para estabilizar los movimientos de balanceo en los barcos oceánicos. Su función es similar a la de los giroscopios de momento de control o las ruedas de reacción de las naves espaciales: proporcionan estabilidad rotacional mediante la producción de par. En esta aplicación perdieron el favor de las aletas estabilizadoras de balanceo hidrodinámicas debido a su coste y peso reducidos. Sin embargo, desde la década de 1990, se ha renovado el interés por este dispositivo para la estabilización del balanceo a baja velocidad de los buques (Seakeeper, Quick MC2, etc.). A diferencia de las aletas tradicionales, el giroscopio no depende de la velocidad de avance del barco para generar un momento estabilizador del balanceo y, por lo tanto, puede estabilizar los yates a motor mientras están fondeados. Sin embargo, la última generación de estabilizadores de aletas de «velocidad cero» (CMC, Humphree, etc.) puede estabilizar los yates mientras están fondeados gracias a su excentricidad con respecto al eje.
El transporte USS Henderson de la Primera Guerra Mundial, terminado en 1917, fue el primer gran barco con estabilizadores giroscópicos. Tenía dos volantes de 25 toneladas y 9 pies (2,7 m) de diámetro montados cerca del centro del barco, que giraban a 1100 rpm con motores de CA de 75 CV (56 kW). Las cajas de los giroscopios estaban montadas sobre cojinetes verticales. Cuando un pequeño giroscopio sensor situado en el puente detectaba un balanceo, un servomotor hacía girar los giroscopios alrededor de un eje vertical en una dirección para que su precesión contrarrestara el balanceo. En las pruebas realizadas, este sistema fue capaz de reducir el balanceo a 3 grados en los mares más agitados.
Uno de los barcos más famosos que utilizó por primera vez un giroscopio antirrolido fue el transatlántico italiano de pasajeros SS Conte di Savoia, que navegó por primera vez en noviembre de 1932. Tenía tres volantes de 13 pies de diámetro y pesaba 108 toneladas.
El estabilizador giroscópico del barco suele funcionar limitando el eje de balanceo del giroscopio y permitiéndole «precesar» en los ejes de cabeceo o guiñada. Al permitirle precesar mientras el barco rueda, su rotor giratorio genera un momento estabilizador de balanceo que contrarresta el generado por las olas en el casco del barco. Su capacidad para hacer esto depende de una serie de factores que incluyen su tamaño, peso y momento angular. También se ve afectada por el periodo de balanceo del buque. Las instalaciones eficaces en los buques requieren rotores con un peso de aproximadamente el 3% al 5% del desplazamiento del buque.
A diferencia de las aletas estabilizadoras de balanceo hidrodinámicas, el estabilizador giroscópico del buque sólo puede producir un momento estabilizador de balanceo limitado que puede superarse a medida que aumenta la altura de las olas. En caso contrario, no es raro que el fabricante recomiende no utilizarlo en el mar con olas grandes.