선형 모델 예측 제어는 시스템이 선형적으로 동작한다는 가정하에 동작하는 MPC의 기본 형태이다. 선형 시스템의 미래 상태를 예측하고, 주어진 제약 조건 하에서 목적함수를 최적화하는 방식으로 제어 신호를 생성한다. 이를 위해 시스템의 상태 공간 모델을 기반으로 한 선형 방정식을 사용하며, 제약 조건이 선형적으로 표현될 때 유용하다.

이 기법은 계산량이 상대적으로 적기 때문에 실시간 제어가 필요한 상황에서 자주 사용된다. 또한, 선형 제어 이론과 잘 결합되어 설계가 용이하고, 비교적 간단한 구현이 가능한다. 다만, 실제 시스템이 비선형적이거나 복잡할 경우 성능이 떨어질 수 있다.