3-осовата CNC обработка е една от най-широко използваните техники за обработка. По време на процеса ротационният нож ще работи по ос x, ос y, ос z. Това е сравнително прост метод за обработка с CNC и може да се използва за продукти с проста структура, но 3-осните CNC обработващи части не са подходящи за части със сложна геометрична форма или части с подвъзел.