高速化一直是數控機牀追求的目標。1990年以來，歐美各國應用新的機牀運動學理論和先進的驅動技術，優化機牀結構，提高功能部件性能，輕量化移動型部件，減少運動摩擦。高速加工技術的應用縮短了切削時間和輔助時間，實現了加工製造的高質量和高效率。
精密化已成爲數控機牀的重要性能參數。通過優化機牀的結構，提高了製造和裝配的精度，減少了數控和伺服系統的反應時間。
採用溫度、振動誤差補償等技術，提高了數控機牀的幾何精度、運動精度等。目前，普通數控機牀的加工精度可達5到10微米，精密級加工中心可達1到1.5微米;超精密加工中心的精度可達納米級。
集成化也是數控機牀技術最重要的發展趨勢之一。2010年以後，數控機牀與智能技術和網絡技術緊密結合，並可通過互聯網進行遠程控制與診斷，爲數控機牀融入物聯網時代奠定了基礎。綠色化成爲數控機牀設計、製造和使用的`新方向。各國逐漸將綠色化納入研發範疇，如設計過程中大量使用可再生材料;工作過程中，採用變頻技術降低怠速及能耗;使數控機牀使用過程中減少廢物排放50%以上等。
高速化、精密化、集成化和綠色化已經成爲數控機牀產業技術發展方向。在裝備水平、加工範圍、加工質量和生產效率方面，全球數控機牀產業獲得了革命性的進展，對高端製造業水平的提高起到了關鍵性的作用。
十二五期間我國將持續投入，且力度加大，每年重大專項將帶動資金投入100億以上。不僅帶動了我國國產數控機牀及其數控系統和相關功能部件的市場發展，也爲國內數控系統生產廠商不斷髮展自己的技術，擴大市場提供了極好的機遇。