Autonoe er ca. 4 km i diameter og går i bane rundt Jupiter med en gjennomsnittlig avstand på  km og har en omløpstid på 772,168 dager ved en inklinasjon på 151° mot ekliptikken (150° mot Jupiters ekvator). Månen går i en retrograd retning med en eksentrisitet på 0,369.