Kuglasti valjkasti ležaj sadržavao je dva reda unutarnjih valjkastih elemenata koji su suženi prema svom kraju slično kao bačva za vino. Ovaj tip ležaja je samoporavnavajući i obično se koristi tamo gdje su česti visoki udari ili neusklađena opterećenja. Sferni valjkasti ležajevi su relativno skupi, ali općenito imaju duži vijek trajanja od drugih tipova ležajeva. Dostupne su i kao teške varijante za korištenje u aplikacijama s velikim opterećenjem. Kuglasti valjkasti ležaj ne samo da može apsorbirati visoke stupnjeve kutnog odstupanja, već općenito i veće radne brzine.
Sferni valjkasti ležajevi dijele zajednički osnovni dizajn s ravnim i konusnim valjkastim ležajevima po tome što se sastoje od unutarnjeg prstena, zarobljenog valjkastog prstena i vanjskog prstena. Glavna razlika u dizajnu je u setu valjaka koji se sastoji od dvostrukog reda valjaka u obliku bačve koji se obično drže u kavezu od mesinga ili nehrđajućeg čelika. Ovaj dizajn omogućuje da se redovi valjaka u sferičnom valjkastom ležaju kreću različitim brzinama, čime se omogućuje da ležaj apsorbira visoke razine linearnog odstupanja. Ova značajka ovom dizajnu učinkovito daje kombinaciju karakteristika radijalnog i potisnog ležaja, što ga čini iznimno robusnim.
Zbog relativne složenosti procesa proizvodnje, sferni valjkasti ležajevi su skuplji od ostalih dizajna. Oni, međutim, imaju duži vijek trajanja zbog svoje inherentno robusne prirode. Ovi ležajevi mogu raditi u ekstremnim uvjetima uz minimalno podmazivanje i do dva puta dulje od konvencionalnih kotrljastih i kugličnih ležajeva. Neke varijante sfernih valjkastih ležajeva mogu sadržavati perforirani vanjski prsten i značajke uljnog utora u svom dizajnu kako bi se olakšalo lakše podmazivanje i dodatno produljio njihov vijek trajanja. Općenito, ovaj produljeni životni vijek – zajedno sa uštedama na zastoju za zamjenu ležaja – opravdava dodatne troškove koji su povezani s ugradnjom ove vrste ležaja.
Određeni rasponi sferičnih valjkastih ležajeva dostupni su s valjcima za teške uvjete rada i kavezima koji su prikladni za primjene s ekstremnim zahtjevima kao što su vibracijska sita. Ova vrsta strojeva kratko radi od konvencionalnog ležaja zbog stalnog udarnog opterećenja i linearnog odstupanja uključenog u njegov rad. U ovakvom agresivnom radnom okruženju, sferni valjkasti ležaj je jedini tip koji pruža prihvatljiv vijek trajanja. Ova vrsta ležaja također se može koristiti pri brzinama rotacije općenito većim od onih drugih dizajna ležaja. U nekim slučajevima ta razlika u graničnoj brzini može biti čak 20 posto ili više.