Monissa sovelluksissa, jotka vaativat pystysuuntaista liikettä, Z-akselin toimilaite yhdistetään yhteen tai kahteen vaaka-akseliin suorakulmaisessa tai portaalimaisessa järjestelyssä. Näissä moniakselisissa kokoonpanoissa siirretty kuorma kiinnitetään Z-akselille kannakkeen kautta, jolloin syntyy momenttikuorma, joka ei vaikuta vain Z-akseliin vaan myös vaaka-akseliin (X ja Y). Tämä ulokekuormitus voi johtaa taipumiseen tukevissa lineaarisissa ohjaimissa, toimilaitteen koteloissa ja kannakkeissa sekä ei-hyväksyttävien asettumisaikojen ja värähtelyjen lisäksi erittäin dynaamisissa sovelluksissa. Tästä syystä sovellukset, jotka vaativat pystysuoraa liikettä suurella jäykkyydellä ja minimaalisella taipumalla, käyttävät joskus pystysuoraa nostovaihetta perinteisen Z-akselin toimilaitteen sijaan.

Pystysuorassa nostovaiheessa käytetään tasaista, vaakasuoraa pöytää tukemaan kuormaa sen liikkuessa pystysuunnassa, mikä eliminoi ulokekuormat, jotka voivat aiheuttaa taipumaa. Pystysuoria nostovaiheita on useita suunnitteluvariaatioita, mutta kun äärimmäisen tasainen, tarkka liike ja korkea asemointitarkkuus ovat tärkeimmät kriteerit, suunnittelu koostuu tyypillisesti pöydästä, joka liitetään ristikkäisiin rullaliukuihin kiilajärjestelyssä. Pallo- tai lyijyruuvi ajaa pöytää sivusuunnassa, ja ristikkäisten rullaliukujen kiilajärjestely muuttaa vaakaliikkeen ruuvista pöydän pystyliikkeeksi. Tämä rakenne tarjoaa erittäin tarkan kulku- ja paikannustarkkuuden, mutta tyypillisesti rajoitetaan iskupituuksiin 25 mm tai vähemmän.

Toinen yleinen pystysuuntaisten nostovaiheiden malli käyttää pystysuoraa lineaariohjainta jokaisessa kulmassa (tai joissain tapauksissa kuutta lineaariohjainta tasaisin välein pöydän ympärillä) ja pystysuoraa palloa tai johtoruuvia, joka sijaitsee keskellä. Ohjaimet ovat tyypillisesti pyöreitä akseleita, joissa on kierrättävät lineaariholkit, koska ne tarjoavat erittäin tasaisen liikkeen ja niillä on pienempi taipumus takertua käytettäessä neljää (tai useampaa) ohjainta rinnakkain, koska ne pystyvät kompensoimaan joitain kohdistusvirheitä.

Tämän pystysuoran nostolavarakenteen etuna on kyky kuljettaa suurempia ja raskaampia hyötykuormia säilyttäen samalla tasaisen, tarkan liikkeen ja hyvän yhdensuuntaisuuden pöydän ja alustan välillä liikkeen aikana. Käytettävissä olevat iskunpituudet ovat myös pidempiä kuin ruuvikiilarakenteessa – joissakin tapauksissa jopa useita satoja millimetrejä.

Huomaa, että molempia edellä kuvattuja pystysuoran nostotyyppejä kutsutaan "asteikoksi", koska ne on suunniteltu erittäin tarkkaan ajoon ja sijoitteluun Z-suunnassa, aivan kuten XY-vaiheet, joissa käytetään erittäin tarkkoja lineaarisia ohjaimia ja kuula- tai lyijyruuvikäyttöjä.

Ruuvikäyttöisessä kiilasuunnittelussa pöydän pinta on kuitenkin tyypillisesti koneistettu erittäin tiukkaan tasaisuustoleranssiin, joten se sopii paremmin perinteiseen näyttämön määritelmään kuin ruuvikäyttöinen lineaariohjainversio.