Để điều phối trong hệ đa agent, các agent thường lập kế hoạch để mô tả các hành động và tương tác của chúng trong tương lai để đạt được một mục tiêu đặc biệt nào đó. Cụ thể là trước khi thực hiện một công việc trong thực tế, các agent quyết định không gian tìm kiếm, con đường đi của chúng. Lập kế hoạch đa agent để tránh việc thực hiện các hành động trái ngược hoặc đụng độ nhau đặc biệt là việc tranh giành nguồn tài nguyên khan hiếm. Ví dụ như đối với việc điều khiển các phương tiện đường không, mỗi phương tiện (agent) gửi đi thông tin của điều phối viên về các hành động sắp tới. Điều phối viên sẽ xây dựng một kế hoạch để mô tả các hoạt động của từng phương tiện để tránh đụng độ.
Lập kế hoạch đa agent khác với cấu trúc có tổ chức, siêu trao đổi thông tin ở mức độ chi tiết việc đặc tả mọi hoạt động của tất cả các agent. Với phương pháp này, các agent biết chính xác những hành động chúng sẽ thực hiện, những tương tác sẽ xuất hiện. Các kế hoạch chỉ được thực hiện trong một khoảng thời gian ngắn vì các sự kiện trong môi trường là động và không biết trước. Khi xây dựng kế hoạch phải thống kê tất cả các trường hợp có khả năng xảy ra với các agent nên yêu cầu tài nguyên tính toán và truyền thông nhiều hơn hai kỹ thuật trên.
Có hai cách thực hiện lập kế hoạch đa agent là tập trung và phân tán. Với việc lập kế hoạch đa agent tập trung, mỗi agent trong hệ thống gửi cho điều phối viên thông tin về các hành động mong muốn của mình. Điều phối viên sẽ xây dựng một kế hoạch mô tả toàn bộ hoạt động của tất cả các agent trong đó có cả các hành động của một số nút khác nên làm để tránh đụng độ. Với việc lập kế hoạch đa agent phân tán, kế hoạch được phát triển bởi một số agent và gửi đến cho điều phối viên để điều chỉnh. Điều này có nghĩa là không một agent nào có thể biết được toàn bộ các hoạt động của cộng đồng mình. Tuy nhiên, tình huống có thể thay đổi rất nhanh chóng giữa lúc lập kế hoạch và thực thi, nếu kế hoạch đã được thực hiện thì lợi ích của việc lập kế hoạch trở nên không đáng kể thậm chí còn có tác động tiêu cực. Trong trường hợp này, phải thêm vào pha lập lại kế hoạch để tạo ra một kế hoạch có lợi. Do vậy, cần phải có một sự thoả hiệp khi nào thì quyết định lập lại kế hoạch, khi nào tái sử dụng lại kế hoạch đã được lập và khi nào một kế hoạch hoàn toàn mới được xuất hiện.