Monissa sovelluksissa, jotka vaativat pystysuuntaista liikettä, Z-akselin toimilaite yhdistetään yhteen tai kahteen vaakasuoraan akseliin karteesisessa tai gantry-tyyppisessä järjestelyssä. Näissä moniakselisissa kokoonpanoissa siirrettävä kuorma on kiinnitetty Z-akseliin kiinnikkeen kautta, mikä luo momenttikuorman, joka vaikuttaa paitsi Z-akseliin myös vaakasuoraan (X ja Y) akseliin. Tämä ulokevoima voi johtaa taipumaan tukevissa lineaarijohteissa, toimilaitteiden koteloissa ja kiinnikkeissä sekä kohtuuttomiin asettumisaikoihin ja värähtelyihin erittäin dynaamisissa sovelluksissa. Tästä syystä sovelluksissa, jotka vaativat pystysuuntaista liikettä suurella jäykkyydellä ja minimaalisella taipumalla, käytetään joskus pystysuuntaista nostolaitetta perinteisen Z-akselin toimilaitteen sijaan.

Pystysuuntainen nostoalusta käyttää tasaista, vaakasuoraa pöytää kuorman tukemiseen sen liikkuessa pystysuunnassa, mikä eliminoi ulokekantaiset kuormat, jotka voivat aiheuttaa taipumista. Pystysuuntaisista nostoalustaista on useita eri suunnitteluvaihtoehtoja, mutta kun tärkeimmät kriteerit ovat erittäin tasainen ja tarkka liike sekä korkea paikannustarkkuus, rakenne koostuu tyypillisesti pöydästä, joka on yhdistetty ristikkäisiin rullakiskoihin kiilajärjestelyssä. Kuula- tai johtoruuvi pyörittää pöytää sivusuunnassa, ja ristikkäisten rullakiskojen kiilajärjestely muuttaa ruuvin vaakasuuntaisen liikkeen pöydän pystysuuntaiseksi liikkeeksi. Tämä rakenne tarjoaa erittäin tarkan liike- ja paikannustarkkuuden, mutta se on tyypillisesti rajoitettu 25 mm:n tai sitä pienempään iskunpituuteen.

Toinen yleinen pystysuuntaisten nostovaiheiden rakenne käyttää pystysuuntaista lineaariohjainta jokaisessa kulmassa (tai joissakin tapauksissa kuutta lineaariohjainta tasaisesti pöydän alueen ympärille) ja pystysuuntaista kuula- tai johtoruuvia keskellä. Ohjaimet ovat tyypillisesti pyöreitä akseleita, joissa on kiertävät lineaariholkit, koska ne tarjoavat erittäin tasaisen liikkeen ja niillä on pienempi taipumus juuttua käytettäessä neljää (tai useampaa) ohjainta tandem, koska ne pystyvät kompensoimaan jonkin verran kohdistusvirheitä.

Tämän pystysuuntaisen nostopöydän rakenteen etuna on kyky kuljettaa suurempia ja painavampia hyötykuormia samalla, kun liike on tasainen ja tarkka sekä pöydän ja jalustan välinen yhdensuuntaisuus säilyy liikkeen aikana. Käytettävissä olevat iskunpituudet ovat myös pidempiä kuin ruuvikäyttöisessä kiilarakenteessa – joissakin tapauksissa jopa useita satoja millimetrejä.

Huomaa, että molempia edellä kuvattuja pystysuuntaisia ​​nostolaitteita kutsutaan "vaiheiksi", koska ne on suunniteltu erittäin tarkkaan liikkumiseen ja asemointiin Z-suunnassa, aivan kuten XY-vaiheet, jotka käyttävät erittäin tarkkoja lineaariohjaimia ja kuula- tai johtoruuvikäyttöjä.

Ruuvikäyttöisessä kiilamallissa pöydän pinta kuitenkin koneistetaan tyypillisesti erittäin tiukalle tasaisuustoleranssille, joten se sopii paremmin perinteiseen pöydän määritelmään kuin ruuvikäyttöinen lineaariohjainversio.