用绞盘拖动喷头沿直线连续行走喷洒的喷灌机。通常每台配置一个大流量喷头，每次喷灌一个条形面积。宽度一般为喷头射程的1.3～1.7倍，因风速不同而异。

绞盘式喷灌机有钢索牵引和软管牵引两种。前者于20世纪60年代中期首先在美国制成，70年代初大量使用，并输入欧洲和澳大利亚。这时，联邦德国、法国、奥地利、捷克斯洛伐克等国又陆续制成后一种。中国于1978年同时引进这两种喷灌机。

钢索牵引绞盘式喷灌机以装有喷头、钢索绞盘的行走车为主体，一般有两个或4个行走轮，用合成橡胶管从供水点取压力水，供喷头喷洒和驱动绞盘。作业时，先将行走车放在供水点一侧的地边，放出钢索并将其端部锚定在供水点另一侧的地头，然后开机使喷头作扇形喷洒。与此同时，压力水驱动绞盘卷绕钢索，行走车边走边喷，直到终点。此后移机至下一个作业区，开始另一行程。这种喷灌机的管长为100～400米，行程为200～800米，喷水量20～160米³/小时，控制面积1000～1200亩。

软管牵引绞盘式喷灌机由软管绞盘车和喷头车（或滑撬）两部分组成，喷头车有2～4个行走轮，轮距可以调整。作业时，绞盘车锚定在供水点附近，放开连接喷头车的低压聚乙烯供水软管，同时将喷头车拉至起喷点，然后开机喷洒，此时压力水驱动绞盘卷绕供水软管，牵引喷头车边走边喷，到软管全部卷起。喷头车靠近绞盘时，自动停喷。此后转点开始另一行程。这种喷灌机的喷水量为20～80米³/小时，控制面积150～700亩。由于行喷终了带水软管全部卷在绞盘上，转移比较笨重，但不需卸管放水，所以转移较快。

绞盘式喷灌机的驱动机构多采用水涡轮与减速机构、水压活塞缸或伸缩皮腔与棘轮机构，卷进速度在10～100米/小时之间，可按需要进行调节。为克服因卷绕直径变化引起的行走速度不均，有的机组装有自动调速机构，有的则靠手动调速。

绞盘式喷灌机的越野性能较好，便于从田间的树木、电杆等障碍物间通过，能够喷灌不同形状的地块，且结构简单，易于操作。但需要较高水压力，能源消耗也较大。