一、能夠加工一般三軸所不能加工或很難一次裝夾完結加工的接連、滑潤的自在曲面。如航空發動機和汽輪機的葉片，艦艇用的螺旋推進器，以及許許多多具有特別曲面和雜亂型腔、孔位的殼體和模具等，如用普通三軸數控，因為其刀具相對于工件的位姿角在加工過程中不能變，加工某些雜亂自在曲面時，有可能產生干涉或欠加工(即加工不到)。而用五軸聯動的機床加工時，則因為刀具/工件的位姿角在加工過程中隨時可調整，能夠防止刀具工件的干涉并能一次裝夾完結全部加工;
二、能夠提高空間自在曲面的加工精度、質量和功率。例如，三軸機床加工雜亂曲面時，多選用球頭銑刀，球頭銑刀是以點接觸成形，切削功率低，而且刀具/工件位姿角在加工過程中不能調，一般很難確保用球頭銑刀上的切削點(即球頭上線速度點)進行切削，而且有可能呈現切削點落在球頭刀上線速度等于零的旋轉中心線上的狀況。而選用五軸機床加工，因為刀具/工件位姿角隨時可調，則不僅能夠防止這種狀況的發生，而且還能夠時時充分利用刀具的切削點來進行切削，或用線接觸成形的螺旋立銑刀來替代點接觸成形的球頭銑刀，乃至還能夠經過進一步優化刀具/工件的位姿角來進行銑削，然后取得更高的切削速度、切削線寬，即取得更高的切削功率和更好的加工表面質量。
三、模具加工的優勢。在傳統的模具加工中，一般用立式加工中心來完結工件的銑削加工。隨著模具制造技術的不斷發展，立式加工中心自身的一些弱點體現得越來越顯著。現代模具加工普遍運用球頭銑刀來加工，球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常顯著，但是假如用立式加工中心的話，其底面的線速度為零，這樣底面的光潔度很差，假如運用四、五軸聯動機床加工技術加工模具，能夠克服上述不足。選用五軸聯動機床加工模具能夠很快的完結模具加工，交貨快，更好的確保模具的加工質量，使模具加工變得更加容易，而且使模具修改變得容易。