Ang 3-Axis CNC machining ay isa sa pinakamalawak na ginagamit na pamamaraan sa pagproseso. Sa panahon ng proseso, gagana ang rotary cutter kasama ang x-axis, y-axis, z-axis. Ito ay medyo simpleng pamamaraan ng CNC machining, at maaaring gamitin para sa mga produktong may simpleng istraktura, ngunit ang 3-axis na CNC machining na mga bahagi ay hindi angkop para sa mga bahagi na may kumplikadong geometric na hugis o mga bahagi na may subassembly.