रैखिक स्टेज डिज़ाइन लंबे स्ट्रोक, उच्च-लोड गैंट्री से लेकर हल्के पेलोड वाले माइक्रोपोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग स्टेज तक हो सकते हैं। हालाँकि सभी रैखिक चरणों को उच्च पोजिशनिंग सटीकता और दोहराव प्रदान करने और कोणीय और समतलीय त्रुटियों को कम करने के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया जाता है, माइक्रोपोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए चरणों को इन बहुत छोटे, सटीक गतियों को प्राप्त करने के लिए घटक चयन और डिज़ाइन में अतिरिक्त विचारों की आवश्यकता होती है।

माइक्रोपोजिशनिंग से तात्पर्य ऐसे अनुप्रयोगों से है जहां गति एक माइक्रोन या माइक्रोमीटर जितनी छोटी होती है। (एक माइक्रोन एक मीटर का दस लाखवाँ भाग होता है, या 1.0 x 10-6 मीटर होता है।)
नैनोपोजिशनिंग उन अनुप्रयोगों को संदर्भित करता है जहां गति एक नैनोमीटर जितनी छोटी होती है। (एक नैनोमीटर एक मीटर का एक अरबवाँ भाग होता है, या 1 x 10-9 मीटर होता है।)

माइक्रोन या नैनोमीटर रेंज में पोजिशनिंग हासिल करने के लिए, मुख्य 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 तकनीकों का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, नैनोपोजिशनर के लिए ड्राइविंग बल आमतौर पर एक रैखिक मोटर, पीजो एक्ट्यूएटर या वॉयस कॉइल मोटर द्वारा प्रदान किया जाता है। दूसरी ओर, माइक्रोपोजिशनिंग को अक्सर बॉल और लीड स्क्रू जैसे अधिक पारंपरिक मैकेनिकल ड्राइवट्रेन के साथ प्राप्त किया जा सकता है, हालांकि रैखिक मोटर्स का उपयोग कभी-कभी माइक्रोपोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए भी किया जाता है।

नैनोपोजिशनिंग के लिए इस्तेमाल की जाने वाली घर्षण-मुक्त गाइड तकनीकों में एयर बियरिंग, मैग्नेटिक गाइड और फ्लेक्सर्स शामिल हैं। चूँकि इन तकनीकों में रोलिंग या स्लाइडिंग संपर्क शामिल नहीं है, इसलिए वे बैकलैश और अनुपालन से भी बचते हैं जो पारंपरिक यांत्रिक ट्रांसमिशन में पोजिशनिंग सटीकता को कम करते हैं। माइक्रोपोजिशनिंग चरणों के लिए, गैर-पुनरावृत्ति 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 स्तरों का अनुभव नहीं करते हैं। हालाँकि, कुछ उच्च-सटीकता वाले पुनर्चक्रण रैखिक गाइड को इन स्पंदनों और घर्षण भिन्नताओं को कम करने के लिए अनुकूलित किया गया है, जिससे वे माइक्रोपोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाते हैं - विशेष रूप से वे जिनकी कुल स्ट्रोक लंबाई अधिक होती है।

घर्षण और बैकलैश के अलावा, हिस्टैरिसिस और रेंगना जैसे अन्य प्रभाव, माइक्रोन या नैनोमीटर स्तर पर स्थिति निर्धारित करने की प्रणाली की क्षमता में बाधा डाल 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 निर्धारण सटीकता की तुलना में बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन होता है। इसका मतलब अक्सर माइक्रोपोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए सिंगल-माइक्रोन (या बेहतर) रिज़ॉल्यूशन और नैनोपोजिशनिंग आवश्यकताओं के लिए सिंगल-नैनोमीटर रिज़ॉल्यूशन होता है।

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

अपने विशेष डिजाइन और निर्माण के बावजूद, माइक्रोपोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग चरणों को अनुकूलित करना अपेक्षाकृत आसान है - विशेष रूप से सामग्री, फिनिश और विशेष तैयारियों के संदर्भ में - और अद्वितीय अनुप्रयोगों में लागू होते हैं। उदाहरण के लिए: 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 उन्हें स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती है। और यदि एक गैर-चुंबकीय संस्करण की आवश्यकता है, तो मानक स्टील घटकों को कम भार क्षमता के बारे में चिंता किए बिना आसानी से गैर-चुंबकीय विकल्पों के साथ 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।