Основным механизмом машины является узел трения, который представляет собой пирамиду из четырех контактирующих друг с другом шариков. Три нижних шарика закрепляются неподвижно в чашке машины с испытуемым смазочным материалом. Верхний шарик, закрепленный в шпинделе машины, вращается относительно трех нижних под заданной нагрузкой от 6 до 100 кгс с частотой вращения 1460±70 мин-1.
Четырехшариковая машина трения позволяет определить индекс задира, критическую нагрузку, нагрузку сваривания и показатель износа испытуемого материала.