रैखिक चरण डिज़ाइन लंबे-स्ट्रोक, उच्च-लोड गैन्ट्री से लेकर हल्के पेलोड के साथ माइक्रोपोज़िशनिंग और नैनोपोज़िशनिंग चरणों तक हो सकते हैं। यद्यपि सभी रैखिक चरणों को उच्च स्थिति सटीकता और दोहराव प्रदान करने और कोणीय और समतल त्रुटियों को कम करने के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया गया है, माइक्रोपोज़िशनिंग और नैनोपोज़िशनिंग अनुप्रयोगों के चरणों को इन बहुत छोटे, सटीक गतियों को प्राप्त करने के लिए घटक चयन और डिज़ाइन में अतिरिक्त विचारों की आवश्यकता होती है।

माइक्रोपोज़िशनिंग उन अनुप्रयोगों को संदर्भित करता है जहां गतिविधियां एक माइक्रोन या माइक्रोमीटर जितनी छोटी होती हैं। (एक माइक्रोन एक मीटर के दस लाखवें हिस्से या 1.0 x 10-6 मीटर पर होता है।)
नैनोपोजिशनिंग उन अनुप्रयोगों को संदर्भित करता है जहां गतिविधियां एक नैनोमीटर जितनी छोटी होती हैं। (एक नैनोमीटर एक मीटर का एक अरबवां हिस्सा या 1 x 10-9 मीटर है।)

माइक्रोन या नैनोमीटर रेंज में स्थिति प्राप्त करने के लिए, प्रमुख डिजाइन सिद्धांतों में से एक जितना संभव हो उतना घर्षण को खत्म करना है। यही कारण है कि नैनोपोजिशनिंग चरण विशेष रूप से गैर-संपर्क ड्राइव और मार्गदर्शक प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, नैनोपोजिशनर के लिए ड्राइविंग बल आमतौर पर एक लीनियर मोटर, पीजो एक्चुएटर, या वॉयस कॉइल मोटर द्वारा प्रदान किया जाता है। दूसरी ओर, माइक्रोपोजिशनिंग को अक्सर अधिक पारंपरिक मैकेनिकल ड्राइवट्रेन जैसे बॉल और लेड स्क्रू के साथ प्राप्त किया जा सकता है, हालांकि माइक्रोपोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए कभी-कभी रैखिक मोटर्स का भी उपयोग किया जाता है।

नैनोपोजीशनिंग के लिए उपयोग की जाने वाली घर्षण-मुक्त गाइड तकनीकों में एयर बेयरिंग, चुंबकीय गाइड और फ्लेक्सचर शामिल हैं। क्योंकि इन तकनीकों में रोलिंग या स्लाइडिंग संपर्क शामिल नहीं है, वे पारंपरिक यांत्रिक ट्रांसमिशन में स्थिति सटीकता को कम करने वाले बैकलैश और अनुपालन से भी बचते हैं। माइक्रोपोज़िशनिंग चरणों के लिए, गैर-रीसर्क्युलेटिंग रैखिक गाइड आमतौर पर सबसे अच्छा विकल्प होते हैं, क्योंकि वे लोड ज़ोन में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली गेंदों से स्पंदन और अलग-अलग घर्षण स्तर का अनुभव नहीं करते हैं। हालाँकि, कुछ उच्च-सटीकता वाले रीसर्क्युलेटिंग रैखिक गाइडों को इन स्पंदनों और घर्षण भिन्नताओं को कम करने के लिए अनुकूलित किया गया है, जिससे वे माइक्रोपोज़िशनिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो गए हैं - विशेष रूप से लंबी कुल स्ट्रोक लंबाई वाले अनुप्रयोगों के लिए।

घर्षण और प्रतिक्रिया के अलावा, अन्य प्रभाव, जैसे हिस्टैरिसीस और रेंगना, सिस्टम की माइक्रोन या नैनोमीटर स्तर पर स्थिति की क्षमता में हस्तक्षेप कर सकते हैं। इन प्रभावों से निपटने के लिए, माइक्रोपोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग चरणों को आम तौर पर एक बंद-लूप सिस्टम में एक स्थिति फीडबैक डिवाइस का उपयोग करके संचालित किया जाता है जिसमें आवश्यक स्थिति सटीकता की तुलना में बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन होता है। इसका मतलब अक्सर माइक्रोपोजीशनिंग अनुप्रयोगों के लिए एकल-माइक्रोन (या बेहतर) रिज़ॉल्यूशन और नैनोपोजीशनिंग आवश्यकताओं के लिए एकल-नैनोमीटर रिज़ॉल्यूशन होता है।

ऐसी प्रौद्योगिकियाँ जो ये अत्यधिक उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रदान कर सकती हैं उनमें ग्लास स्केल ऑप्टिकल एनकोडर, कैपेसिटिव सेंसर और इंटरफेरोमीटर-आधारित एनकोडर शामिल हैं। हालाँकि, क्योंकि नैनोपोजिशनिंग चरण आम तौर पर बहुत छोटे उपकरण होते हैं, कैपेसिटिव एनकोडर - जिन्हें बहुत छोटे पदचिह्न में बनाया जा सकता है - आमतौर पर सबसे अच्छा विकल्प होते हैं। माइक्रोपोज़िशनिंग चरणों के लिए, कभी-कभी उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले चुंबकीय एनकोडर का भी उपयोग किया जाता है - खासकर जब वातावरण में तापमान में उतार-चढ़ाव या उच्च आर्द्रता शामिल होती है।

उनके विशेष डिजाइन और निर्माण के बावजूद, माइक्रोपोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग चरणों को अनुकूलित करना अपेक्षाकृत आसान है - विशेष रूप से सामग्री, फिनिश और विशेष तैयारी के संदर्भ में - और अद्वितीय अनुप्रयोगों में लागू होता है। मामले में मामला: घर्षण-मुक्त घटकों के साथ निर्मित चरण आमतौर पर क्लीनरूम और वैक्यूम अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं, क्योंकि वे रोलिंग या स्लाइडिंग घर्षण के कारण कण पदार्थ नहीं बनाते हैं और स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती है। और यदि गैर-चुंबकीय संस्करण की आवश्यकता है, तो कम भार क्षमता की चिंता किए बिना मानक स्टील घटकों को गैर-चुंबकीय विकल्पों के साथ आसानी से बदला जा सकता है। कई अनुप्रयोगों में जहां माइक्रोपोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग चरणों का उपयोग किया जाता है, मशीन डिज़ाइन में डंपिंग तंत्र जैसी विशेषताएं शामिल होती हैं जो थोड़ी सी भी कंपन का प्रतिकार कर सकती हैं और गड़बड़ी की भरपाई के लिए उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम शामिल हैं।