Monissa sovelluksissa, jotka vaativat pystysuuntaista liikettä, Z-akselin toimilaite yhdistetään yhteen tai kahteen vaakasuoraan akseliin Cartesian tai poraustyyppisissä järjestelyssä. Näissä moniakselisissa kokoonpanoissa siirretty kuorma asennetaan Z-akseliin kiinnikkeen kautta, mikä luo hetken kuormituksen, joka vaikuttaa paitsi Z-akseliin, myös vaakasuoraan (x ja y) akseliin. Tämä ulokeva kuorma voi johtaa taipumaan tukeviin lineaarisiin oppaan, toimilaitteen koteloihin ja kiinnikkeisiin, joita ei voida hyväksyä laskeutumisaikoja ja värähtelyjä erittäin dynaamisissa sovelluksissa. Siksi sovellukset, jotka vaativat pystysuuntaista liikettä suurella jäykkyydellä ja minimaalisella taipumisella, käyttävät joskus pystysuuntaista nostovaihetta perinteisen Z -akselin toimilaitteen sijasta.

Pystysuorassa nostovaiheessa käytetään litteää, vaakasuoraa taulukkoa kuorman tukemiseen, kun se liikkuu pystysuunnassa, eliminoimalla ulokevat kuormat, jotka voivat aiheuttaa taipuman. Pystysuuntaisten nostovaiheiden suunnitteluvaihteluita on useita, mutta kun erittäin sileä, tarkka matka ja korkea paikannustarkkuus ovat tärkeimmät kriteerit, malli koostuu tyypillisesti taulukosta, joka on kytketty kiilajärjestelyn ristikkäisiin rullalioihin. Pallo- tai lyijäruuvi ajaa pöydän sivusuunnassa, ja ristettyjen rullajen kiilajärjestely muuttaa vaakasuuntaisen liikkeen ruuvista taulukon pystysuoraan liikkeeseen. Tämä malli tarjoaa erittäin tarkan matkan ja paikannustarkkuuden, mutta se on tyypillisesti rajoitettu 25 mm: n aivohalvauksen pituuksiin.

Toinen pystysuuntaisten nostovaiheiden yleinen muotoilu käyttää pystysuoraa lineaarista opasta jokaisessa kulmassa (tai joissain tapauksissa kuusi lineaarista opasta, jotka ovat etäisyydellä tasaisesti pöydän alueen ympärillä) ja keskellä sijaitsevaa pystysuoraa palloa tai lyijyruuvia. Oppaat ovat tyypillisesti pyöreitä akseleita, joissa on kierrättävät lineaariset holkit, koska ne tarjoavat erittäin sileän liikkeen ja niillä on alhaisempi taipumus sitoutua käytettäessä neljää (tai useampaa) oppaa samanaikaisesti, koska niiden kyky kompensoida jonkin verran väärinkäyttöä.

Tämän pystysuoran nostovaiheen suunnittelun etu on kyky kuljettaa suurempia ja raskaampia hyötykuormia säilyttäen samalla sileän, tarkan liikkeen ja hyvän rinnakkaisuuden pöydän ja pohjan välillä liikkeen aikana. Käytettävissä olevat iskun pituudet ovat myös pidempiä kuin ruuvivetoisessa kiilamuunnittelussa-joissain tapauksissa jopa useita satoja millimetrejä.

Huomaa, että molempia yllä kuvattua pystysuuntaista nostoa kutsutaan ”vaiheiksi”, koska ne on suunniteltu erittäin tarkkaan matkaan ja sijoittamiseen Z -suuntaan, aivan kuten XY -vaiheissa, jotka käyttävät suuria tarkkuuslineaarisia oppaita ja palloja tai lyijäruuvivetyjä.

Ruuvivetoisessa kiilamuunnittelussa pöydän pinta on kuitenkin tyypillisesti koneistettu erittäin tiukkaan tasaisuuden toleranssiin, joten se sopii tarkemmin vaiheen perinteiseen määritelmään kuin ruuvivetoinen lineaarinen opasversio.