在自動換刀數控機床中，機械手的形式也是多種多樣的，常見的幾種形式：
(1)單臂單爪回轉式機械手
這種
機械手的手臂可以回轉不同的角度進行自動換刀，手臂上只有一個夾爪，不論在刀庫上或在主軸上，均靠這一個夾爪來裝刀及卸刀，因此換刀時間較長。
(2)數控機床單臂雙爪擺動式機械手
這種機械手的手臂上有兩個夾爪，兩上夾爪有所分工，一個夾爪只執行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫的任務。另一個爪則執行由刀庫取出“新刀”送到主軸的任務。其換刀時間較上述單爪回轉式機械手要少。
(3)數控機床單臂雙爪回轉式機械手
這種機械手的手臂兩端各有一個夾爪，兩個夾爪可同時爪取刀庫及主軸上的刀具，回轉180。后，叉同時將刀具放回刀庫及裝入主軸。換刀時間較以上兩種單臂機械手均短，是最常用的一種形式。
(4)數控機床雙機械手
這種機械手相當兩個單爪機械手，相互配合起來進行自動換刀。其中一個機械手從主軸上取下“舊刀，'送回刀庫；另一個機械手由刀庫里取出“新刀”裝入機床主軸。
(5)數控機床雙臂往復交叉式機械手
這種機械手的兩手臂可以往復運動，并交叉成一定的角度。一個手臂從主軸上取下“舊刀”送回刀庫，另一個手臂由刀庫取出“新刀”裝入主軸。整個機械手可沿某導軌直線移動或繞某個轉軸回轉，以實現刀庫與主軸間的運刀運動。
這種機械手旯是在夾緊部位上與前幾種不同。前幾種機械手均靠夾緊刀柄的外圓表面以抓取刀具，這種機械手則夾緊刀柄的兩個端面。
