Doğrusal hareket sisteminin performansını etkileyen tekrarlanabilirlik kavramını, nedenlerini ve etkisini anlamak, belirli bir uygulamada ihtiyaç duyulan yeteneği belirlemek ve uygun bileşenleri tanımlamak için çok önemlidir. İdeal olarak, bir hareket sistemi, bir yükü belirli bir hedef noktasına belirli bir tolerans veya belirsizlik derecesiyle tekrar tekrar ve tutarlı bir şekilde taşır. Bu durumda, "tekrarlanabilirlik" terimi, bu hareketlerin birbirine ne kadar yakın olduğunu ifade eder. Tekrarlanabilirliği etkileyen faktörler arasında sistem sürtünmesi, burulma sertliği, yük, ivme, boşluk ve hareket performansı yer alır.

Sistem performansının en temel standardı olan tekrarlanabilirlik, bir dizi hareketteki varyasyonu veya daha analitik olarak, önemli sayıda konumlandırma denemesi için ortalama etrafındaki dağılım genişliğini tanımlar. İstatistiksel bir özellik olan tekrarlanabilirlik, genellikle normal dağılım için bir dizi standart sapmaya karşılık gelen bir dağılım genişliği ile tanımlanır. Genellikle üç standart sapma tekrarlanabilirliği (3 sigma) belirtilir. Örneğin, 0,0001 inç tekrarlanabilirlik özelliğine sahip bir konumlandırıcıyı ele alalım. 3 sigma için, aynı hareketlerden oluşan herhangi bir seri, %99,74 güvenle 0,0001 inçlik bir dağılım genişliği içinde yer alır. Karşılaştırma olarak, 2 sigma %95,44 güvene, 6 sigma ise %99,9997 güven aralığına karşılık gelir. Çoğu zaman, hareket sistemlerinin yalnızca tutarlılık veya minimum değişkenlik göstermesi gerekir. Daha yüksek hassasiyet seviyelerine ihtiyaç duyulmaz. Bu gibi durumlarda, hassasiyet gereksinimini karşılamak için gerekli olan tek özellik tekrarlanabilirliktir. Tekrarlanabilirlik çift yönlüdür; tek yönlü tekrarlanabilirlik ise hedefin yalnızca bir tarafından yapılan yaklaşımlar için performansı tanımlar. Bu durum, sabit olmayan statik sürtünmeden (yani, yapışma) ve tahrik sistemindeki burulma sertliği derecesinden etkilenir. Yapışma, hareketi başlatmak için kuvvet uygulandığında kopma sıçramasıyla karakterize edilen hareketlere yol açar: Yetersiz burulma sertliği, karşılık gelen bir çıkış yer değiştirmesi olmadan hareket girişi olan sarılmaya neden olur. Çift yönlü tekrarlanabilirlik, hedefin her iki tarafından yapılan yaklaşımlar için performansı tanımlar. Tek yönlü tekrarlanabilirliğin yüksek bir seviyesine ulaşmak nispeten kolaydır, çünkü çift yönlü tekrarlanabilirliğe katkıda bulunan geri dönüşte kaybedilen hareket olan boşluk, tek yönlü hareketi etkilemez. Elbette, hedeflere tek bir yönden yaklaşmak, işlem sürelerinden ödün vermeyi gerektirir. Çift yönlü tekrarlanabilirlik daha zorlayıcıdır.

Yüksek derecede çift yönlü tekrarlanabilirlik, yüksek düzeyde tek yönlü tekrarlanabilirliği gerektirir. Kurşun vidalar/somunlar, birbirine geçmiş dişliler ve çok parçalı kaplinler gibi tahrik sistemi elemanları arasındaki toleranslar yakından kontrol edilmeli ve hareket sisteminde mekanik bir ölü bölge olarak kabul edilebilecek boşluğu sınırlamak için ön yüklemeler ayarlanmalıdır. Programlanabilir hareket sistemlerinde, tasarımcılar belirli bir yönde normal hareketler yapmadan önce küçük, artımlı hareketler yaparak boşluğu giderebilirler. Etkileşim halindeki tahrik sistemi elemanlarının sayısını veya bileşenler arasındaki boşluğu (veya gevşekliği) (bileşenler aşındıkça gelişen) en aza indirmek de boşluğu azaltır. Haddelenmiş bilyalı vidalarda boşluk tipik olarak 0,001 inçten azdır. Bu, yüksek hassasiyetli taşlanmış bilyalı vidalar için 0,0001 inçten daha az olan boşluklarla karşılaştırılabilir. Yüksek performans ve maksimum üretim verimliliği gerektiğinde, genellikle çift yönlü tekrarlanabilirlik de gereklidir.