Ένα σφαιρικό ρουλεμάν κυλίνδρου περιείχε δύο σειρές εσωτερικών στοιχείων κυλίνδρου που είναι κωνικά προς το άκρο του σαν ένα βαρέλι κρασιού. Αυτός ο τύπος ρουλεμάν είναι αυτοευθυγραμμιζόμενος και συνήθως χρησιμοποιείται όταν είναι συνηθισμένα υψηλά κρουστικά ή κακώς ευθυγραμμισμένα φορτία. Τα σφαιρικά ρουλεμάν κυλίνδρων είναι συγκριτικά ακριβά, αλλά γενικά έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από άλλους τύπους ρουλεμάν. Διατίθενται επίσης ως παραλλαγές βαρέως τύπου για χρήση σε εφαρμογές υψηλού φορτίου. Ένα σφαιρικό ρουλεμάν κυλίνδρου όχι μόνο μπορεί να απορροφήσει υψηλούς βαθμούς γωνιακής απόκλισης αλλά γενικά και υψηλότερες λειτουργικές ταχύτητες.
Τα σφαιρικά ρουλεμάν κυλίνδρων μοιράζονται ένα κοινό βασικό σχέδιο με τα ίσια και κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων, καθώς αποτελούνται από έναν εσωτερικό δακτύλιο, έναν κύλινδρο αιχμαλωσίας και έναν εξωτερικό δακτύλιο. Η κύρια διαφορά στα σχέδια είναι στο σετ κυλίνδρων που αποτελείται από μια διπλή σειρά κυλίνδρων σε σχήμα βαρελιού που συνήθως κρατούνται σε ορειχάλκινο ή ανοξείδωτο κλουβί. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στις σειρές κυλίνδρων σε ένα σφαιρικό ρουλεμάν κυλίνδρων να λειτουργούν με διαφορετικές ταχύτητες, επιτρέποντας έτσι στο ρουλεμάν να απορροφά υψηλά επίπεδα γραμμικής απόκλισης. Αυτό το χαρακτηριστικό προσδίδει αποτελεσματικά σε αυτό το σχέδιο ένα συνδυασμό χαρακτηριστικών ακτινικής και ωστικής έδρασης, καθιστώντας το εξαιρετικά στιβαρό.
Λόγω της σχετικής πολυπλοκότητας της διαδικασίας κατασκευής, τα σφαιρικά ρουλεμάν κυλίνδρων είναι πιο ακριβά από άλλα σχέδια. Ωστόσο, έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής λόγω της εγγενώς στιβαρής φύσης τους. Αυτά τα ρουλεμάν είναι ικανά να λειτουργούν κάτω από ακραίες συνθήκες με ελάχιστη λίπανση για έως και διπλάσιο χρόνο από τα συμβατικά ρουλεμάν κυλίνδρων και σφαιρών. Ορισμένες παραλλαγές σφαιρικών ρουλεμάν κυλίνδρων μπορεί να περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά διάτρητου εξωτερικού δακτυλίου και αυλάκωσης λαδιού στο σχεδιασμό τους για να διευκολύνουν τη λίπανση και να παρατείνουν περαιτέρω τη μακροζωία τους. Γενικά, αυτή η εκτεταμένη διάρκεια ζωής — μαζί με την εξοικονόμηση χρόνου διακοπής λειτουργίας για την αντικατάσταση ρουλεμάν — δικαιολογεί το επιπλέον κόστος που συνεπάγεται η τοποθέτηση αυτού του τύπου ρουλεμάν.
Ορισμένες σειρές σφαιρικών ρουλεμάν κυλίνδρων είναι διαθέσιμες με κυλίνδρους βαρέως τύπου και κλωβούς που είναι κατάλληλοι για εφαρμογές ακραίων απαιτήσεων, όπως δονητικές σήτες. Αυτό το είδος μηχανήματος κάνει σύντομη εργασία ενός συμβατικού ρουλεμάν λόγω της συνεχούς φόρτισης κρουσμάτων και της γραμμικής απόκλισης που εμπλέκονται στη λειτουργία του. Σε αυτό το είδος επιθετικού λειτουργικού περιβάλλοντος, το σφαιρικό ρουλεμάν κυλίνδρων είναι ο μόνος τύπος που παρέχει αποδεκτή διάρκεια ζωής. Αυτός ο τύπος ρουλεμάν μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ταχύτητες περιστροφής γενικά υψηλότερες από αυτές άλλων σχεδίων ρουλεμάν. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτή η διαφορά στην περιοριστική ταχύτητα μπορεί να είναι έως και 20 τοις εκατό ή περισσότερο.