Desde el punto de vista mecánico, una de las aplicaciones más complejas en el movimiento lineal ha sido tradicionalmente el desplazamiento independiente de dos o más cargas, como se requiere en algunas tareas de manipulación, transporte e inspección. Si bien el uso de múltiples sistemas lineales o actuadores preensamblados es una solución mecánicamente sencilla, esta opción suele requerir un espacio y un coste considerables. Sin embargo, existen diversos tipos de sistemas lineales que permiten a los usuarios montar más de una carga y mover cada una de forma independiente.

Uno de los sistemas de movimiento lineal más comunes para mover múltiples cargas de forma independiente es el motor lineal. La mayoría de los diseños de motores lineales, ya sean con núcleo de hierro o sin él, utilizan actuadores con bobinados que se alimentan directamente, lo que permite instalar varios actuadores en la pista magnética y controlarlos con diferentes perfiles y recorridos. Los motores lineales con múltiples actuadores, o carros, se utilizan a menudo para movimientos altamente dinámicos que requieren un control muy preciso de la velocidad o la posición. De hecho, muchos sistemas de transporte basados ​​en motores lineales se fundamentan en el concepto de un motor lineal con múltiples actuadores.

Otro sistema de movimiento lineal tradicional que permite el desplazamiento independiente de múltiples cargas es el de cremallera y piñón. Dado que el motor y la caja de engranajes están montados directamente en el piñón, resulta relativamente sencillo instalar combinaciones adicionales de motor y piñón en una misma cremallera, programando cada una para un perfil de desplazamiento específico. Los sistemas de cremallera y piñón con múltiples carros independientes son ideales para grandes pórticos y aplicaciones de transporte, y se utilizan con frecuencia en unidades de transferencia robótica.

Una solución menos convencional para mover varias cargas de forma independiente es utilizar un actuador de correa, pero no con el típico sistema de correa y polea que muchos conocemos. Este tipo de actuador lineal utiliza dos correas configuradas de una manera específica, similar a un sistema de cremallera y piñón.

Una correa es estática y está fijada mecánicamente a una base, como una extrusión, de forma similar a la cremallera en un sistema de cremallera y piñón. La otra correa es un bucle corto y continuo que serpentea sobre un piñón accionado por motor y a través de rodillos tensores a cada lado del piñón. La carga se fija a un carro que contiene este conjunto motor-piñón móvil. Al igual que en el sistema de cremallera y piñón, el diseño del actuador de doble correa facilita la adición de más carros —cada uno con su propio conjunto motor-piñón— y su control independiente. El diseño de doble correa también aplica tensión a la correa en el punto de contacto con el piñón, lo que elimina la holgura y minimiza el estiramiento de la correa.