垂直動作を必要とする多くのアプリケーションでは、Z軸アクチュエータは、直交座標系またはガントリースタイルの配置で、1つまたは2つの水平軸と組み合わせられます。これらの多軸構成では、移動荷重はブラケットを介してZ軸に取り付けられ、Z軸だけでなく水平軸（X軸とY軸）にも影響を与えるモーメント荷重が発生します。この片持ち荷重は、支持するリニアガイド、アクチュエータハウジング、およびブラケットのたわみにつながるだけでなく、高度に動的なアプリケーションでは許容できない整定時間や振動を引き起こす可能性があります。そのため、高い剛性と最小限のたわみで垂直動作を必要とするアプリケーションでは、従来のZ軸アクチュエータではなく、垂直リフトステージが使用されることがあります。

垂直リフトステージは、水平方向に移動する荷重を平らなテーブルで支えることで、たわみの原因となる片持ち荷重を排除します。垂直リフトステージには様々な設計バリエーションがありますが、極めてスムーズで正確な移動と高い位置決め精度が最も重要な基準となる場合、通常は、くさび構造のクロスローラースライドに接続されたテーブルが採用されます。ボールねじまたはリードスクリューがテーブルを横方向に駆動し、クロスローラースライドのくさび構造が、スクリューの水平方向の動きをテーブルの垂直方向の動きに変換します。この設計は非常に正確な移動と位置決め精度を実現しますが、ストローク長は通常25mm以下に制限されます。

垂直リフトステージの一般的な設計として、各コーナーに垂直リニアガイド（場合によっては、テーブル周囲に均等間隔で6つのリニアガイドを配置）を配置し、中央に垂直ボールねじまたはリードスクリューを配置する方法もあります。ガイドは通常、循環式リニアブッシングを備えた丸軸で、非常に滑らかな動きを実現し、4つ（またはそれ以上）のガイドを並列で使用する場合でも、多少のずれを補正できるため、固着の可能性が低くなります。

この垂直リフトステージ設計の利点は、より大きく重いペイロードを搬送しながら、動作中に滑らかで正確な動作と、テーブルとベース間の良好な平行度を維持できることです。また、利用可能なストローク長は、スクリュー駆動のウェッジ設計よりも長く、場合によっては最大数百ミリメートルにも及びます。

上記の両方のタイプの垂直リフトは、高精度リニアガイドとボールまたはリードスクリュードライブを使用する XY ステージと同様に、Z 方向の非常に正確な移動と位置決めのために設計されているため、「ステージ」と呼ばれます。

ただし、ねじ駆動ウェッジ設計では、テーブル表面が通常、非常に厳しい平坦度許容差で機械加工されるため、ねじ駆動リニアガイドバージョンよりもステージの従来の定義に厳密に適合します。