Για να διατηρήσει την ισορροπία του όταν δεν κινείται, το μπαλορομπότ πρέπει να διατηρεί το κέντρο βάρους του ακριβώς πάνω από το σημείο επαφής της σφαιρικής ρόδας του με το έδαφος (1). Αισθητήρες προσανατολισμού προσδιορίζουν την κάθετη διεύθυνση, την οποία το μηχάνημα συγκρίνει με την τρέχουσα κατάστασή του. Κατά την κίνηση, το μπαλορομπότ μετακινεί το κέντρο βάρους του ώστε να πετύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Για να πάει από ένα σημείο σε ένα άλλο πάνω σε μια επίπεδη επιφάνεια, ο κινητήρας του αρχικά στρέφει ελαφρώς την μπάλα αντίθετα προς την κατεύθυνση της επιδιωκόμενης κίνησης (2). Το αποτέλεσμα είναι να γύρει το ρομπότ προς την επιδιωκόμενη κατεύθυνση. Μετά, η μπάλα περιστρέφεται προς την κατεύθυνση της κίνησης, ώστε να υπάρξει η επιθυμητή επιτάχυνση (3), που θα αντισταθμίσει την τάση να αναποδογυρίσει το ρομπότ λόγω της κλίσης που έχει πάρει. Οση ώρα το μπαλορομπότ κινείται με σταθερή ταχύτητα, το σώμα του πρέπει να μένει σχεδόν κάθετο (4). Οι αντίθετες ενέργειες γίνονται για να επιβραδυνθεί το μηχάνημα (5) και μετά να ετοιμαστεί (6) για να σταματήσει (7). Οταν το μπαλορομπότ κινείται πάνω σε κεκλιμένο επίπεδο, το σώμα του πρέπει να γέρνει περισσότερο ώστε να διατηρεί την ισορροπία του.