Направляющие определяют, с какой точностью выполняется позиционирование (повторяемость), а также максимальное усилие на 
инструменте. Направляющие по способам крепления классифицируются на многоточечные и двухточечные, при этом профиль подшипника скольжения бывает цилиндрический либо полуцилиндрический.
Двухточечное крепление является более рациональным для станков, имеющих станину плохой геометрии. Здесь, точно выставив две точки крепления, достаточно просто добиться абсолютной параллельности направляющих и, как следствие, равномерного движения каретки. Направляющие рельсового типа крепятся к каркасам станков посредством большого количества болтов, и если есть кривизна каркаса, то рельса так же деформируется, что ведет к нелинейному ходу портала. Однако рельсовые направляющие имеют свои преимущества: они обладают большей точностью и грузоподъемностью при аналогичных характеристиках по сравнению с направляющими другого типа. Это связано с тем, что на двухточечные направляющие падает весь груз каретки, так что они должны быть довольно жесткими, чтобы не деформироваться под весом каретки. При этом рельсовые направляющие распределяют нагрузку, передавая ее часть на каркас станка. Таким образом, при подъеме такого же груза могут применяться более тонкие, чем двухточечные, рельсовые направляющие.
Сформировать идеально ровный каркас очень сложно. Причин для
этого масса, но основными являются уводы металла в ходе сварки, недостаточно жесткий крепеж, невозможность применить юстировочную платформу, имеющую высокую степень плоскостности. Это ведет к тому, что выравнивание направляющих выполняется посредством тонких шайб. Не менее сложно избавиться от бочкообразных и трапециевидных неровностей. В данном случае приходится применять корректирующие формулы и дополнительно настраивать программное обеспечение управления.
Немаловажным элементом являются каретки. Каретка представляет собой блок, который непосредственно перемещается по направляющим конструкции. Каретки изготавливаются с применением подшипников скольжения или качения. Подшипник качения здесь наиболее предпочтителен, однако, более сложен при реализации, к тому же его стоимость гораздо выше. Каретки скольжения имеют весьма ограниченный рабочий ресурс, и в них быстро появляются люфты, при этом станок теряет свою прочность. В каретках такого типа находится втулка, изготовленная из тефлона или графитсодержащего материала, которая быстро изнашивается, и которую просто меняют на новую. Каретки качения оснащены практически вечными подшипниками при условии функционирования в паспортном режиме и регулярном техобслуживании станка – чистке и смазке.
Можно самостоятельно изготовить каретки из расположенных накрест подшипников. Однако в данном варианте имеется ряд недостатков. 
Оригинальные каретки оснащены так называемыми замкнутыми сплошными подшипниками, т.е. между самой кареткой и направляющей находятся специальные длинные бороздки с шариками. Хитрость заключается в том, что шарики катятся «змейкой», а затем через специальную возвратную бороздку возвращаются обратно. Это дает возможность обкатывать со всех сторон направляющую, а также непрерывно катить шарики. Каретка такого типа дает равномерные нагрузки на все элементы и равномерный люфт. При этом самодельные каретки, имеющие крестовую конструкцию, катаются с помощью подшипников всегда по одной и той же траектории, при этом накатываются бороздки на направляющих в определенном месте. Также невозможно с равной силой обжать все имеющиеся подшипники, что приводит к разному преднатягу в разных направлениях, и, в свою очередь, к неравномерному прогибу направляющих, а также к нелинейному ходу каретки в случае разновекторных нагрузок. Здесь стоит отметить такой момент: статично каретка может ходить хорошо и линейно, однако станок состоит из нескольких одновременно движущихся связанных частей, которые воздействуют друг на друга с различным плечом и в различных направлениях. Таким образом, в динамике направляющие испытывают на себе действия множества разнонаправленных, даже ударных нагрузок. Поэтому насколько качественным будет данный узел, настолько меньшим будет негативное влияние воздействий, и настолько большим будет точность станка.
В завершении можно отметить, что направляющие являются очень важным элементом станка, и если имеется возможность сделать их максимально качественно, то это стоит сделать.