Em muitas aplicações que requerem movimento vertical, um atuador do eixo z é combinado com um ou dois eixos horizontais em um arranjo cartesiano ou de estilo de pórtico. Nessas configurações de vários eixos, a carga movida é montada no eixo Z por meio de um suporte, criando um momento de carga que afeta não apenas o eixo Z, mas também os eixos horizontais (x e y). Essa carga em câmbio pode levar à deflexão nos guias lineares de apoio, caixas de atuadores e colchetes, além de tempos de acomodação inaceitáveis ​​e oscilações em aplicações altamente dinâmicas. É por isso que as aplicações que requerem movimento vertical com alta rigidez e deflexão mínima às vezes usam um estágio de elevação vertical em vez de um atuador tradicional do eixo Z.

Um estágio de elevação vertical usa uma tabela plana e horizontal para suportar uma carga à medida que se move verticalmente, eliminando cargas em cânticas que podem causar deflexão. Existem várias variações de design dos estágios verticais de elevação, mas quando viagens extremamente suaves e precisas e alta precisão de posicionamento são os critérios mais importantes, o design normalmente consiste em uma tabela conectada a slides de roletes cruzados em um arranjo de cunha. Uma bola ou parafuso de chumbo aciona a mesa na direção lateral, e o arranjo de cunha das lâminas de rolos cruzados transforma o movimento horizontal do parafuso para o movimento vertical da mesa. Esse design fornece precisão de deslocamento e posicionamento muito preciso, mas geralmente é limitado a comprimentos de acidente vascular cerebral de 25 mm ou menos.

Outro projeto comum para os estágios de elevação vertical usa uma guia linear vertical em cada canto (ou em alguns casos, seis guias lineares espaçados uniformemente na área da mesa) e uma bola vertical ou parafuso de chumbo localizado no centro. Os guias são tipicamente eixos redondos com buchas lineares recirculantes, uma vez que fornecem movimento muito suave e têm uma tendência menor de se ligar ao usar quatro (ou mais) guias em conjunto, graças à sua capacidade de compensar algum desalinhamento.

O benefício desse design de estágio de elevação vertical é a capacidade de transportar cargas úteis maiores e mais pesadas, mantendo um movimento suave e preciso e um bom paralelismo entre a tabela e a base durante o movimento. Os comprimentos de curso disponível também são mais longos do que para o design de cunha acionado por parafusos-até várias centenas de milímetros em alguns casos.

Observe que os dois tipos de elevação vertical descritos acima são denominados "estágios" porque são projetados para viagens e posicionamento extremamente precisos na direção z, assim como os estágios XY que usam guias lineares de alta precisão e unidades de bola ou parafuso de chumbo.

No entanto, no design da cunha acionado por parafusos, a superfície da mesa é normalmente usinada a uma tolerância a planicidade muito apertada, por isso se encaixa mais de perto na definição tradicional de um estágio do que a versão linear linear acionada por parafuso.