Un mouse tridimensional (3D) este o variație a mouse-ului tradițional bidimensional (2D), care este conceput pentru a face posibil ca utilizatorul să mute un cursor în trei dimensiuni în interiorul unei aplicații. Designul propriu-zis al unui mouse 3D poate varia de la un producător la altul, unele modele fiind nimic mai mult decât un mouse 2D care are butoane suplimentare dispuse pe unitate, astfel încât, atunci când este apăsat, mouse-ul comută axa pe care o controlează. Un alt stil de mouse 3D este folosit prin ținerea dispozitivului în aer și mișcarea și rotirea acestuia ca și cum ar fi un model 3D sau o cameră în cadrul aplicației utilizate. Una dintre problemele care pot fi întâlnite la utilizarea unui mouse 3D este problema rezoluției, unde mișcările mouse-ului în raport cu cursorul din aplicație nu sunt bine coordonate, ceea ce face dificil de controlat. În cele mai multe cazuri, un mouse 3D este utilizat pentru proiectarea și manipularea obiectelor 3D într-un program de modelare, inginerie sau vizualizare științifică.
Problema pe care trebuie să o rezolve un mouse 3D este problema manevrării într-un mediu 3D virtual. Acest lucru se face în mod tradițional printr-o combinație de apăsări de taste și mișcări ale unui mouse normal. Acest lucru poate fi problematic și lent, necesitând uneori un designer să rotească în mod constant vederea unui model pentru a accesa anumite fețe sau să mențină mai multe ferestre separate deschise simultan pentru a funcționa eficient.
Un mouse 3D poate funcționa în mai multe moduri, dar cele mai comune sunt două metode. Primul este că, indiferent de mecanismul pe care mouse-ul îl folosește pentru a oferi mișcare liberă, activează o serie de macrocomenzi de tastatură și mouse 2D în cadrul programului 3D utilizat. În acest caz, mouse-ul este o modalitate convenabilă de a declanșa rotații normale, selecții și alte mișcări fără a necesita apăsări multiple de taste sau o secvență de pași disparați. Acest lucru are avantajul de a funcționa bine cu aproape orice program existent, deoarece declanșează doar funcționalitatea existentă.
O altă metodă care poate fi folosită este legarea mișcărilor speciale și a funcționalității mouse-ului 3D direct într-o aplicație 3D, astfel încât manipularea unui obiect este unică prin utilizarea unei tastaturi și a unui mouse 2D. Acest lucru poate crește foarte mult eficiența utilizării unei aplicații 3D. Un dezavantaj este că aplicația va trebui să accepte plug-in-uri avansate sau să aibă în alt mod o modalitate de a integra mișcarea mouse-ului în program.
În designul propriu-zis, un mouse 3D poate apărea ca o sferă ridicată pe o platformă, un cadran cilindric, un mouse standard cu mai multe butoane sau chiar ca un stilou atașat la un braț mecanic. Șoarecii care sunt ținuți și mutați prin aer pot apărea ca o baghetă sau o formă curbată asemănătoare bumerangului împânzită cu nasturi. Un design unic plasează cea mai mare parte a circuitelor mouse-ului pe un inel care este purtat pe o mână, cu un mic banc de butoane accesibile în palma mâinii, permițând utilizatorului să manipuleze obiecte cu mișcări ale mâinii.