في العديد من التطبيقات التي تتطلب حركة رأسية، يتم دمج مشغل المحور Z مع محور واحد أو محورين أفقيين في ترتيب ديكارتي أو على شكل جسر. في هذه التكوينات متعددة المحاور، يتم تثبيت الحمل المتحرك على المحور Z عبر قوس، مما يؤدي إلى إنشاء حمل لحظي لا يؤثر فقط على المحور Z، ولكن أيضًا على المحورين الأفقي (X وY). يمكن أن يؤدي هذا الحمل الكابولي إلى انحراف في الأدلة الخطية الداعمة، وأغطية المحرك، والأقواس، بالإضافة إلى أوقات الاستقرار والتذبذبات غير المقبولة في التطبيقات الديناميكية للغاية. وهذا هو السبب في أن التطبيقات التي تتطلب حركة رأسية ذات صلابة عالية وأقل انحراف تستخدم أحيانًا مرحلة الرفع الرأسي بدلاً من مشغل المحور Z التقليدي.

تستخدم مرحلة الرفع العمودي طاولة أفقية مسطحة لدعم الحمل أثناء تحركه عموديًا، مما يؤدي إلى التخلص من الأحمال الكابولية التي يمكن أن تسبب انحرافًا. هناك العديد من الاختلافات في التصميم لمراحل الرفع الرأسي، ولكن عندما تكون الحركة السلسة للغاية والدقيقة والدقة العالية في تحديد المواقع هي أهم المعايير، فإن التصميم سيتكون عادةً من طاولة متصلة بشرائح أسطوانية متقاطعة في ترتيب إسفيني. تقوم الكرة أو المسمار اللولبي بتحريك الطاولة في الاتجاه الجانبي، ويقوم الترتيب الإسفيني لشرائح الأسطوانة المتقاطعة بتحويل الحركة الأفقية من المسمار إلى الحركة الرأسية للطاولة. يوفر هذا التصميم دقة فائقة في الحركة وتحديد المواقع، ولكنه يقتصر عادةً على أطوال الضربات التي تبلغ 25 مم أو أقل.

يستخدم التصميم الشائع الآخر لمراحل الرفع الرأسي دليلًا خطيًا رأسيًا في كل زاوية (أو في بعض الحالات، ستة أدلة خطية متباعدة بالتساوي حول مساحة الطاولة) وكرة رأسية أو برغي رصاصي موجود في المركز. عادةً ما تكون الأدلة عبارة عن أعمدة مستديرة مع البطانات الخطية المُعاد تدويرها، نظرًا لأنها توفر حركة سلسة للغاية ولها ميل أقل للربط عند استخدام أربعة أدلة (أو أكثر) جنبًا إلى جنب، وذلك بفضل قدرتها على التعويض عن بعض المحاذاة غير الصحيحة.

تتمثل فائدة تصميم مرحلة الرفع العمودي في القدرة على حمل حمولات أكبر وأثقل مع الحفاظ على حركة سلسة ودقيقة وتوازي جيد بين الطاولة والقاعدة أثناء الحركة. كما أن أطوال الشوط المتوفرة أطول أيضًا من التصميم الإسفيني المثبت ببراغي - حيث تصل إلى عدة مئات من المليمترات في بعض الحالات.

لاحظ أن كلا النوعين من الرفع الرأسي الموصوفين أعلاه يُطلق عليهما "مراحل" لأنهما مصممان للتحرك وتحديد المواقع بدقة شديدة في الاتجاه Z، تمامًا مثل مراحل XY التي تستخدم أدلة خطية عالية الدقة ومحركات كروية أو لولبية.

ومع ذلك، في التصميم الإسفيني الموجه بالبرغي، يتم تشكيل سطح الطاولة عادةً لتحمل تسطيح محكم للغاية، لذلك فهو يناسب التعريف التقليدي للمرحلة بشكل أوثق من إصدار الدليل الخطي المثبت بالبرغي.