Trackballs funcționează prin utilizarea senzorilor optici pentru a citi mișcările de puncte de pe suprafața mingii. Urmărind direcția în care se mișcă punctele, optica traduce mișcarea mingii în mișcarea cursorului.
Unitățile de trackball mai vechi utilizează role sau roți pentru a înregistra mișcarea mingii într-o carcasă închisă. Prin frecare a mingii de pe aceste suprafețe se rotesc roți de antrenare mici, pe care dispozitivul le înregistrează ca mișcare pe o axă X și Y. Roțile au discuri mici de contact pe sârmă care le-ar putea impulsiona un semnal de pornire și oprire când roata sa rotit și a creat un circuit. Calculatoarele au tradus apoi cantitatea de impulsuri din semnal la mișcările cursorului.
Variațiile ulterioare au înlocuit discurile de contact cu o roată similară, marcată cu găuri. LED-ul este apoi afișat prin găuri și citit de un senzor optic. Când lumina trece prin orificiile senzorului sau este întreruptă de roata de rotire, creează un impuls similar cu modelele anterioare.
În timp ce un prototip timpuriu a fost dezvoltat și patentat în 1947, primul trackball a fost construit în 1952, pentru sistemul DATAR al Regatului Marii Canadiene. A folosit patru discuri de urmărire a mișcării și o minge de bowling cu cinci pini.
