Η ταχεία δημιουργία πρωτοτύπων είναι η κατασκευή εξαρτημάτων και μοντέλων μέσα σε μια μηχανή που προσθέτει συνεχώς στρώματα με την πάροδο του χρόνου, μια διαδικασία που ονομάζεται κατασκευή πρόσθετων. Μερικές φορές η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εξαρτημάτων που είναι κατάλληλα για παραγωγή. Οι διάφοροι τύποι μηχανών ταχείας πρωτοτύπων εξαρτώνται συνήθως από το λογισμικό Computer Aided Design (CAD) έτσι ώστε να μπορούν να παράγουν ένα αντίγραφο ενός κινούμενου μοντέλου υπολογιστή, για παράδειγμα, συχνά σε λίγες ώρες. Ένα σύστημα στερεολιθογραφίας είναι μια μορφή μηχανής ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων, ενώ άλλα βασίζονται στην επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ, τη μοντελοποίηση λιωμένης εναπόθεσης και την κατασκευή πολυστρωματικών αντικειμένων. Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές χρησιμοποιούνται συχνά επίσης για την παραγωγή ανταλλακτικών.
Ένα σύστημα που χρησιμοποιείται για την παραγωγή πρωτοτύπων είναι η στερεολιθογραφία. Ένα υγρό πλαστικό που ονομάζεται φωτοπολυμερές περιέχεται συνήθως σε αυτές τις γρήγορες πρωτότυπες μηχανές, ενώ μια πλατφόρμα γεμάτη τρύπες μπορεί να κινείται πάνω και κάτω μέσα στη δεξαμενή. Κατά τη διαδικασία εκτύπωσης, το μέσο εκτίθεται συνήθως σε υπεριώδες λέιζερ, το οποίο σκληραίνει το πλαστικό μία στρώση χρόνου. Όλες οι λειτουργίες του μηχανήματος ελέγχονται γενικά από έναν υπολογιστή.
Τα γρήγορα πρωτότυπα μηχανήματα που χρησιμοποιούν επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση λέιζερ αποτελούν επίσης μέρος των διαδικασιών παραγωγής. Αυτά περιλαμβάνουν ένα ισχυρό λέιζερ, το οποίο συχνά πάλλεται, το οποίο μπορεί να συντήξει υλικά όπως πλαστικό ή μέταλλο ένα στρώμα τη φορά. Κάθε επίπεδο βασίζεται γενικά σε μια διατομή αναπαράστασης ενός τμήματος από υπολογιστή. Τα υλικά, συνήθως σε μορφή σκόνης, συνήθως εκτίθενται σε λέιζερ καθώς μια πλατφόρμα κατεβαίνει μέσω του μηχανήματος.
Με τη μοντελοποίηση συντηγμένης εναπόθεσης, το πλαστικό μπορεί να διανεμηθεί μέσω μιας συσκευής που κινείται σύμφωνα με το σχήμα κάθε στρώματος ενός αντικειμένου. Ο μηχανισμός είναι συχνά παρόμοιος με ένα πιστόλι θερμής κόλλας και μια κεφαλή μηχανής που μπορεί να κινηθεί σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Τα γρήγορα πρωτότυπα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πολυστρωματικών αντικειμένων περιλαμβάνουν συχνά πλαστικό, χαρτί ή μέταλλο ως υλικό παραγωγής. Το υλικό τροφοδοτείται στο μηχάνημα και ένα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα χρησιμοποιείται συχνά για να κόψει κάθε κομμάτι σε μια διατομή ενός εξαρτήματος.
Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές εμφανίζονται συχνά σε γραφεία, σχολεία, εργαστήρια και εγκαταστάσεις παραγωγής. Οι εταιρείες που χρησιμοποιούν δεδομένα CAD για οποιονδήποτε σκοπό μπορούν να επωφεληθούν από αυτά τα είδη ταχέων πρωτότυπων μηχανών. Ορισμένα από αυτά εκτυπώνουν μονόχρωμα, ενώ άλλα μπορούν να παράγουν μοντέλα σε πλήρες χρώμα. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια ποικιλία υλικών, ανάλογα με το μηχάνημα, και συχνά συνδέονται με κοινά συστήματα υπολογιστών και προγράμματα λογισμικού.