典型的卷盤式噴灌機采用一個安裝在噴頭車上的大流量換向噴頭。在噴頭工作的同時，噴頭車被拖拽著沿著田間的機行道行進，灌溉一個長方形條帶或地塊。水通過軟管輸送到噴頭車，同時噴頭車拖拽軟管（鋼索牽引或扁平軟管絞盤式噴灌機）或軟管拖拽噴頭車（軟管牽引或硬質軟管絞盤式噴灌機）。通過調整噴頭車的行走速度改變噴灌機的灌水深度。
硬質軟管卷盤式噴灌機利用一根圓形柔性PE管進行灌溉，絞盤車纏繞時開始灌水、并在灌水過程中一直纏繞。扁平軟管絞盤式噴灌機已不再常用。它與硬質軟管絞盤式噴灌機相似，但它采用一根可折疊軟管，并且該軟管和噴頭車一起由絞盤和鋼索系統牽引在田間移動。由于大流量噴頭的特征是水滴大、灌水強度高，一次卷盤式噴灌機特別適用于入滲速率高和蓄水能力強的土壤，以及可以形成良好的 覆蓋的作物。卷盤式噴灌機廣泛適用于補償性和僅當需要灌溉的場合，以及利用廢水灌溉的土地。該噴灌機基礎投資適中。該噴灌機可實現很高的灌溉水利用率，但其主要特點是對于地形具有很強的適應性，甚至能夠適應不規則地塊和坡地。