В мельнице важна футеровка. Под футеровкой понимается слой, который защищает внутреннюю поверхность корпуса мельницы, то есть вращающуюся секцию. Футеровка защищает корпус мельницы от износа и оптимизирует перемещение груза в мельнице. Футеровка может состоять либо из пластин – при этом выступающая балка может быть закреплена либо на пластине, либо между пластинами – либо полностью из балок. Футеровка покрывается податливым материалом, например резиной. Футеровка загрузочного конца стержневой мельницы должна быть наклонной, чтобы в нее поместился новый материал. Разгрузочный конец должен быть вертикальным, поскольку стержни естественным образом стремятся к разгрузочному концу, а вертикальная футеровка удерживает концы стержней на том же уровне, независимо от положения стержня. Торцевую футеровку обычно делают гладким.
В стержневых мельницах модель футеровки предотвращает соскальзывание стержней вниз по краю, так что они падают на руду и дробят ее. Футеровка шаровых мельниц не обязательно должна таким же образом препятствовать скольжению мелющих деталей, поэтому самое главное в таких мельницах – износостойкость. В стержневой мельнице, если выступающие балки изнашиваются так, что стержневая масса начинает скользить, повышается износ и остальной части футеровки. Раньше выступающие балки изнашивались быстрее, чем другая футеровка, но в настоящее время футеровку пытаются оптимизировать, чтобы все ее детали изнашивались с одинаковой скоростью. Когда футеровка изнашивается, ее необходимо заменить, что требует остановки мельницы. Чем реже это нужно делать, тем выше коэффициент производительности мельницы, поскольку остановленная мельница ничего не производит.
Современное компьютерное моделирование помогло еще больше оптимизировать футеровку мельниц. В старой модели балки располагались очень близко друг к другу, чтобы не нужно было их так часто менять. Сегодня рекомендуются оставлять большие промежутки. Современная футеровка изготавливается из сборных элементов, поэтому их можно будет быстрее заменить и, таким образом, сократить время простоя мельницы.