水刀除了適用于平面的切割液同樣適用于三維的切割。值得我們注意的是在很多情況下比如說人造項目（例如飛機和汽車等等）上很少有平整的表面。我們見識到復雜的三維復合材料和金屬形成技術的發展預示了以后出現的平整部件會更少。實際上是三維切割的需要逐年增長。水刀適用于三維切割。輕巧的切割頭以及切割過程中較低的反沖力給機器設計工程師提供了自由，這在高負荷材料的打磨和銑切過程中是不能實現的。實際上是搖臂的使用為較薄的高壓水管提供了移動自由。

  最簡單的三維切割系統是通用水銑刀。該裝置可用手移動，只能用于薄材料（例如飛機內部和其它薄復合材料）的純水水刀切割。掌上型噴槍是平衡的，因此使用起來相當靈活。作為切割復合材料的最佳方法，該裝置在二十世紀八十年代非常流行。作為銑刀的替代方法，操作人員也可對著模板按下特殊噴嘴，打開射流，并在繞部件走動時移動范本和噴嘴。在切割材料完成后，射流應射入定點收集器。實際上是在當今切割領域的高速發展中，像這樣的安全而有效的工具是常常的應用于較薄的航空復合材料切割和其它的場合。舉個例子是在30x15x4英尺的較大機器為波音777，水切割五軸的設備就完全的可以做到切割尾部組件。水刀的設備運作后切割的工具將其旋至特定高度，然后真空吸杯將部件固定在適當位置。

      生產商由于要擴大生產，然后還要注意的是要避免銑刀和通用的水銑刀使用了昂貴的模板，因此在需要使用完全可編程的五軸的機器。操作人員通過使用這些機器，程序設計人員可在辦公室中創建工具路徑，實際上是將程序下載至操作人員用來切割材料的機器控制系統。

      值得我們注意的是即使先進的三維脫機程序設計軟件有所提高，三維切割也比二維切割復雜，不管切割流程是水射流、銑刀還是其它流程。例如，對于左圖所示的尾部復合材料，應采取數個步驟切割部件。首先下載切割路徑和靈活的“Pogostick”工具的程序。當Pogostick旋至預先設計的高度時，實際上材料通過橋式起重機進入。在部件被粗略定位并且被Pogostick真空吸杯固定后，我們通過了特殊的Z軸（不用于切割）插入接觸探針，以將部件固定在精確的位置。接觸探針對多個點進行取樣，實際上是確保獲取部件高度和方向。然后進行程序部件轉換。

      水刀切割頭重新調整程序以匹配部件的實際位置。最后在回縮接觸探針Z，這時切割頭Z進行擺動操作。