随着科学技术的进步，停车库逐渐向全机械化、自动化方向发展，立体机械车库便应运而生。立体机械车库是利用机械设备提高单位面积停车数量的停车方式，分为运送器和停车位两部分。运送器是机械停车设备中装载并运送汽车的部件总称，包括托架、托板、台车等。停车位是车库中为停放汽车而划分的停车空间或机械停车设备中停放汽车的部件，它由车辆本身的尺寸加四周必须的距离组成。这样的车库就把每辆车的停车面积和空间尽可能压缩到最小，车库实际上成为一种停放车辆的容器，充分发挥了机械停车库的优势。

立体机械停车库在国外已有几十年的发展历史，技术已相当成熟。从欧美国家车库的发展现状来看，立体机械停车库主要有升级横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式等几种形式。比如，升降横移立体停车库车位结构为维矩阵形式，可设计为多层、多列。由于受收链装置及进出车时间的限制，一般为一层（国家规定更高为4层)，以2,3层者居多，可根据泊车的多少决定停车库的规模。车库可设在地上，也可设在地下，或一半设在地下一半设在地上。车库组合布置的不同形式可适应不同场地条件的需要，配置非常灵活。

在国内，北京、上海等一些大中城市立体停车库也得到大力推广。