System VOR (VHF Omnidirectional Range) jest najszerzej stosowanym kątowym systemem radionawigacyjnym. Jest on bardziej uniwersalny i znacznie dokładniejszy od NDB (dopuszczalny błąd +-2,5 stopnia, dokładność prowadzenia po linii drogi +/-5.2°).
W sygnale VOR jest zawarta informacja azymutalna, która zostaje odczytana i zobrazowana przez pokładową (odbiorczą) część systemu w postaci:
- namiaru SP od radiolatarni względem północy magnetycznej,
- osiągnięcia żądanego namiaru do lub od radiolatarni VOR,
- sygnału minięcia radiolatarni przez statek powietrzny,
- dźwiękowego sygnału rozpoznawczego radiolatarni (trzy znaki alfabetu Morse'a).
Stosuje się także nadawanie przez VOR informacji meteorologicznych. Radiolatarnia VOR pracująca wspólnie z radiolatarnią DME tworzy system VOR/DME.

Typowe urządzenie pokładowe VOR ma dwa wskaźniki. Pierwszy, ogólnokierunkowy (OBI-Omni-bearing Indicator) ze skalą 360 stopni, wskazujący kierunek od radiolatarni (radial VOR) albo do radiolatarni (namiar), w zależności od ustawienia przełącznika "Od-Do". Drugi, precyzyjny wskaźnik krzyżowy (TDI - Track Deviation Indicator, albo CDI - Cross Deviation Indicator), dokładnie wskazujący odchylenie aktualnego namiaru do lub od VOR od namiaru, wybranego selektorem namiaru (OBS - Omni-bearing Selector).

Zdjęcie po lewej przedstawia typowy przyrząd VOR/ILS spotykany w samolotach lekkich. Ruchoma 360 stopniowa skala jest wskaźnikiem OBI. Pionowa strzałka w środku to TDI. Strzałka pozioma jest wskaźnikiem ścieżki schodzenia systemu podejścia ILS.

Wskażnik HSI (Horizontal Situation Indicator). Nieruchomy znacznik u góry wskazuje kurs samolotu na obrotowej skali żyrokompasu. Strzałka przyrządu wskazuje namiar lub radial VOR, czyli pełni rolę OBI. Środkowa część strzałki może wychylać się na boki, dając wskazania TDI. Kiedy instrument pracuje jako wskażnik ILS, TDI wskazuje odchylenie od kierunku lądowania. Mała strzałka ścieżki schodzenia ILS jest po lewej stronie, częściowo ukryta za chorągiewką sygnalizującą brak sygnału.

Informacja o azymucie jest wyznaczana na podstawie porównania faz składowych sygnału radiolatarni VOR: fazy stałej, zmodulowanej tonem 30Hz (nadawanej dookólnie, zupełnie jak NDB), i fazy zmiennej, która jest wiązką, obracającą się wokół radiolatarni 30 razy na sekundę. Przejście wiązki fazy zmiennej przez północ przypada na maksimum fazy stałej.
Chyba najłatwiej to zilustrować na przykładzie gry w "szczura" na WF: trener ma linę ze skórzaną pacyną na końcu i kręci nią nisko nad podłogą, a ludność stoi wokół i skika. Aby nie dostać, trzeba podskoczyć we właściwym czasie. Teraz, wyobraźmy sobie, na północy stoi niedołęga który dostaje "szczura" za każdym obrotem. Nasz "radial" w kółku jest wyznaczany przez czas, jaki mija od bolesnego okrzyku do momentu gdy trzeba podskoczyć.

System VOR wykorzystuje zakres częstotliwości 108 -117.900 MHz. Niektóre źródła podają zakres 112 - 117.9 MHz dla VOR i 108 - 111.9 MHz dla radiolatarni kierunku ILS. Otóż w zakresie 108 - 112 MHz kanały od 108.1 do 111.9 co 200 kHz sa dla ILS, a od 108 do 112 kHz dla VOR (też co 200 kHz). Od 112 do 117.9 MHz odstęp między kanałami VOR wynosi 100 kHz.
Moc wyjściowa radiolatarni VOR wynosi od 100 do 200 W. W Europie jest ze względu na gęstą sieć dróg lotniczych najczęściej stosuje się nadajniki stuwatowe.
Nadajniki VOR o mocy zmniejszonej do 50 W, tak zwane T-VOR (Terminal VOR) są przeznaczone do instalowania na obszarach dużego zagęszczenia pomocy radionawigacyjnych, np w okolicy portów lotniczych.

Spotyka się także radiolatarnie VOR różnicowane pod względem charakterystyki antenowej. Są to radiolatarnie trasowe dla nawigacji na dużych wysokościach H-VOR (High Altitude VOR) i radiolatarnie dla małych wysokości lotu L-VOR (Low Altitude VOR).

Tak wygląda klasyczna radiolatarnia VOR. Ażurowa platforma na której ustawiono blok anten pełni rolę "sztucznej ziemi" (fachowo: przeciwwagi). Na obrzeżu widać anteny systemu monitorującego. Radiolatarnia na zdjęciu mieści się w prefabrykowanym kontenerze zawierającym wszystko co potrzebne, włącznie z klimatyzacją i akumulatorami zasilania awaryjnego.

Typowa radiolatarnia nawigacyjna VOR zawiera dwa urządzenia nadawcze które mogą być zasilane z sieci energetycznej i z baterii akumulatorów. Pracę radiolatarni nadzoruje system monitorujący, który analizuje sygnał radiolatarni odbierany przez własne odbiorniki. Jeżeli zmiany parametrów sygnału wychodzą poza zakres tolerancji urządzenie monitorujące włącza zestaw rezerwowy i zgłasza alarm systemu przez linię telefoniczną. W razie uszkodzenia systemu antenowego (albo innego, które rzutuje na pracę obu zestawów nadawczych) radiolatarnia jest wyłączana - emisja niepełnowartościowego sygnału jest niedopuszczalna. Nowoczesne systemy monitorujące radiolatarni mogą współpracować z komputerowymi systemami nadzoru technicznego, umożliwając zdalną kontrolę i diagnostykę pomocy radionawigacyjnych. Niezależnie od tego wszystkie radiolatarnie VOR podlegają okresowej kontroli z powietrza, wykonywanej przez inspekcję lotniczą.

Ze względu na niezawodność, prostotę i rozpowszechnienie na całym świecie, VOR jest nadal podstawowym radionawigacyjnym systemem kątowym dla nawigacji średnio i krótkodystansowej. Wadą klasycznego systemu VOR jest podatność na błąd terenowy, którego głównym źródem jest wpływ rzeźby terenu i sąsiedztwo większych obiektów na rozchodzenie się fal radiowych. Teren pod radiolatarnię musi być wyrównany w promieniu 300 m, a w promieniu kilometra nie powinno być obiektów sztucznych ani naturalnych o wysokości kątowej większej niż 2 stopnie. Odporniejsza na błędy terenowe jest odmiana radiolatarni VOR, ze względu na odmienną zasadę pracy nazywana D-VOR (Doppler VOR - VOR dopplerowski).

Z własnościami propagacyjnymi fal radiowych zakresu VHF wiąże się ciekawe zjawisko, obserwowane niekiedy na pokładzie samolotów napędzanych śmigłami i przyzwoitymi (tj. tłokowymi) silnikami. Otóż przy pewnych prędkościach obrotowych śmigła pojawialy się powolne oscylacje pionowej wskazówki CDI - rzędu jednej czwartej herca. Jest to pasożytnicza modulacja, biorąca się z odbić sygnału VOR od wirujących śmigieł. Odbiorniki pokładowe mają w obwodach fazy zmiennej dodatkowy filtr, minimalizujący to zjawisko, ale na precyzyjnych przyrządach i zapisach z oblotów pomiarowych można je zauważyć. Szczególnie podatne były samoloty w rodzaju Iła-14 lub Dakoty, w których łopaty śmigieł mają długość bliską połowie długości fal środka zakresu radiowego VOR.

Na koniec należy wspomnieć o radiolatarniach testowych VOT (VHF Omnidirectional Test facility), służących do naziemnej kontroli i kalibracji pokładowych zestawów VOR. Nadają one symulowany sygnał, odpowiadający określonemu namiarowi, niezależnie od położenia samolotu względem urządzenia.
VOT mają one moc wyjściową nie większą niż 5 W. Pracują na częstotliwościach 108.0 i 108.05 MHz, wybieranych w zależności od częstotliwości roboczej okolicznych radiolatarni nawigacyjnych (w celu uniknięcia interferencji).