Бусоподобная конструкция из микротрубочек служит в качестве конвейерной ленты, дорожки или магистрали для транспортировки везикул, органелл и других элементов внутри клетки в места, куда они должны идти. Моторы микротрубочек в эукариотических клетках включают кинезины, которые движутся к плюс-концу микротрубочки - концу, который растет - и динеины, которые движутся к противоположному или минус-концу, где микротрубочка прикрепляется к плазматической мембране.

Микротрубочки служат в качестве транспортной системы внутри клетки для перемещения митохондрий, органелл и везикул через клетку. Некоторые исследователи ссылаются на то, как этот процесс работает, сравнивая микротрубочки, похожие на конвейерные ленты, в то время как другие исследователи называют их системой треков, посредством которой митохондрии, органеллы и везикулы движутся через клетку.

Несмотря на то, что реснички и жгутик состоят из структур микротрубочек, способы их перемещения заметно различаются. Один жгутик продвигает клетку так же, как хвост рыбы двигает рыбу вперед, изогнутым движением из стороны в сторону. Пара жгутиков может синхронизировать их движения, чтобы продвигать камеру вперед, например, как функционируют руки пловца, когда она плавает при ударе груди.

Микротрубочки также вносят вклад в части клетки, которые помогают ей двигаться, и являются структурными элементами ресничек, центриолей и жгутиков. Например, мужская сперматозоид имеет длинный хвост, который помогает ей достичь желаемого места назначения, женской яйцеклетки. Названный жгутиком (множественное число - жгутики), этот длинный, нитевидный хвост простирается от внешней части плазматической мембраны, приводя в движение клетку. Большинство клеток - в клетках, в которых они есть - обычно имеют от одного до двух жгутиков. Когда реснички существуют на клетке, многие из них распространяются по всей поверхности наружной плазматической мембраны клетки.

Деление клеток важно не только для воспроизводства жизни, но и для создания новых клеток из старых. Микротрубочки играют важную роль в делении клеток, способствуя формированию митотического веретена, который играет роль в миграции дублированных хромосом во время анафазы. Как «макромолекулярная машина», митотический веретено разделяет реплицированные хромосомы на противоположные стороны при создании двух дочерних клеток.