La existencia de variaciones verticales entre las imágenes percibidas por cada uno de los ojos no produce estereopsis, pero tampoco la impide (si estas no son de gran magnitud).

De acuerdo con esta premisa, es factible la creación de estereogramas de imagen única que proporcionen visiones tridimensionales distintas al ser observados en, al menos, dos direcciones perpendiculares. Esto es posible con la sola condición de que existan elementos (contornos) repetidos en ambas direcciones y que manifiesten diferencias de paralaje según las mismas.

Esto es fácil de conseguir mediante la repetición de una celda cuadrada o rectangular en dos direcciones perpendiculares aplicando desplazamientos a sus componentes según estas mismas orientaciones.

Este tipo de estereogramas presenta dos limitaciones importantes.

Por una parte, si bien es cierto que las variaciones verticales no impiden la visión estereoscópica, también es verdad que producen (al menos cuando adquieren una cierta magnitud no demasiado grande) cierta incomodidad. De esta manera, las diferencias de paralaje no pueden ser muy importantes, con lo que el volumen representable no puede mostrar la espectacularidad de otros tipos de estereogramas.

Por otra parte, la realización de este tipo de imágenes es más dificultosa si se trata de representar volúmenes complejos.

Estereograma con relieve observable en direcciones múltiples.

En posición vertical muestra una serie de figuras de forma estrellada por delante y por detrás del plano general de la imagen.

En posición apaisada, son figuras cuadradas las que se alejan de dicho plano

Si el estereograma se observa en direcciones diagonales, tanto estrellas como cuadrados se separan del plano principal, si bien, en menor magnitud que en los casos anteriores.