La progettazione di tavole lineari può spaziare da portali a corsa lunga e carico elevato a tavole per microposizionamento e nanoposizionamento con carichi utili leggeri. Sebbene tutte le tavole lineari siano progettate e costruite per fornire elevata precisione e ripetibilità di posizionamento e per ridurre al minimo gli errori angolari e planari, le tavole per applicazioni di microposizionamento e nanoposizionamento richiedono ulteriori considerazioni nella selezione e nella progettazione dei componenti per ottenere questi movimenti estremamente piccoli e precisi.

Il microposizionamento si riferisce ad applicazioni in cui i movimenti sono piccoli fino a un micron, o micrometro. (Un micron è un milionesimo di metro, ovvero 1,0 x 10-6 m.)
Il nanoposizionamento si riferisce ad applicazioni in cui i movimenti sono piccoli fino a un nanometro. (Un nanometro è un miliardesimo di metro, ovvero 1 x 10-9 m.)

Per ottenere un posizionamento nell'ordine dei micron o dei nanometri, uno dei principi di progettazione chiave è quello di eliminare il più possibile l'attrito. Per questo motivo, le fasi di nanoposizionamento utilizzano esclusivamente tecnologie di azionamento e guida senza contatto. Ad esempio, la forza motrice di un nanoposizionatore è in genere fornita da un motore lineare, un attuatore piezoelettrico o un motore a bobina mobile. D'altra parte, il microposizionamento può spesso essere ottenuto con trasmissioni meccaniche più tradizionali come viti a ricircolo di sfere e viti madri, sebbene a volte vengano utilizzati anche motori lineari per applicazioni di microposizionamento.

Le tecnologie di guida senza attrito utilizzate per il nanoposizionamento includono cuscinetti ad aria, guide magnetiche e flessioni. Poiché queste tecnologie non prevedono contatto volvente o strisciante, evitano anche il gioco e la cedevolezza che compromettono la precisione di posizionamento nelle trasmissioni meccaniche tradizionali. Per le fasi di microposizionamento, le guide lineari senza ricircolo sono in genere la scelta migliore, poiché non subiscono pulsazioni e livelli di attrito variabili dovuti all'ingresso e all'uscita delle sfere dalla zona di carico. Tuttavia, alcune guide lineari a ricircolo ad alta precisione sono state ottimizzate per ridurre queste pulsazioni e variazioni di attrito, rendendole adatte alle applicazioni di microposizionamento, in particolare quelle con corse totali maggiori.

Oltre all'attrito e al gioco, altri effetti, come l'isteresi e il creep, possono interferire con la capacità del sistema di posizionarsi a livello micrometrico o nanometrico. Per gestire questi effetti, le fasi di microposizionamento e nanoposizionamento vengono in genere gestite in un sistema a circuito chiuso utilizzando un dispositivo di feedback di posizione con una risoluzione molto più elevata rispetto alla precisione di posizionamento richiesta. Questo spesso significa una risoluzione di un micron (o superiore) per le applicazioni di microposizionamento e una risoluzione di un nanometro per i requisiti di nanoposizionamento.

Le tecnologie in grado di fornire queste risoluzioni estremamente elevate includono encoder ottici su scala di vetro, sensori capacitivi ed encoder interferometrici. Tuttavia, poiché gli stadi di nanoposizionamento sono in genere dispositivi molto piccoli, gli encoder capacitivi, che possono essere realizzati con un ingombro molto ridotto, rappresentano in genere l'opzione migliore. Per gli stadi di microposizionamento, a volte vengono utilizzati anche encoder magnetici ad alta risoluzione, in particolare quando l'ambiente presenta temperature variabili o elevata umidità.

Nonostante la loro progettazione e costruzione specifiche, le piattaforme di microposizionamento e nanoposizionamento sono relativamente facili da personalizzare, soprattutto in termini di materiali, finiture e preparazioni speciali, e trovano impiego in applicazioni specifiche. Un esempio concreto: le piattaforme costruite con componenti privi di attrito sono in genere adatte ad applicazioni in camera bianca e sotto vuoto, poiché non generano particolato per attrito volvente o radente e non richiedono lubrificazione. Se è richiesta una versione non magnetica, i componenti standard in acciaio possono essere facilmente sostituiti con alternative non magnetiche, senza preoccuparsi della riduzione della capacità di carico. In molte applicazioni in cui vengono utilizzate piattaforme di microposizionamento e nanoposizionamento, la progettazione della macchina include caratteristiche quali meccanismi di smorzamento in grado di contrastare anche le più piccole vibrazioni e algoritmi di controllo avanzati per compensare i disturbi.