Nano Ultrasonic Motor (USM) คือมอเตอร์อัลตร้าโซนิคขนาดเล็กที่ทำให้ AF มีความเร็วสูง มอเตอร์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกกับเลนส์ EF-S18-135mm f/3.5-5.6 IS USM ในปี พ.ศ. 2559 เมื่อใช้พลังงานแบบสั่นจากคลื่นอัลตร้าโซนิค มอเตอร์จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปตามแนวสไลเดอร์ เลนส์โฟกัสซึ่งติดตั้งอยู่บนส่วนประกอบที่มีลักษณะเหมือนชิ้นแร็คจะปรับเปลี่ยนตำแหน่งไปตามแนวแกนออพติคอลอย่างแม่นยำ ทำให้โฟกัสอัตโนมัติได้ด้วยความเร็วสูง การเคลื่อนที่ในระดับไมโครด้วยความแม่นยำสูงของแอคทูเอเตอร์ AF อันล้ำสมัยนี้ทำให้เลนส์มีโฟกัสอัตโนมัติประสิทธิภาพสูงทั้งในการถ่ายภาพนิ่งและบันทึกวิดีโอ ในปี 2561 มีการนำ Nano USM รุ่นใหม่ไปใช้กับเลนส์ซีรีย์ L เป็นครั้งแรก Nano USM ใหม่นี้มีขนาดที่เล็กลงจนสามารถใส่เข้าไปในท่อเลนส์ขนาดเล็กได้ จึงช่วยลดขนาดโดยรวมของเลนส์ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เดิมมอเตอร์รุ่นนี้จะใช้กับเลนส์ RF24-105mm f/4L IS USM
การออกแบบใหม่ของ Nano USM ไม่ต้องอาศัยสปริงที่ใช้ในการส่งแรงดันไปยังชิ้นส่วนเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกที่อยู่ด้านหลัง แต่โครงสร้างนี้ถูกแทนที่ด้วยสปริงที่มุมทั้ง 4 ของชุดอุปกรณ์แทน ทำให้ลดความหนาลงได้มากโดยที่ยังคงมีแรงบิดสูงอยู่ Nano USM สามารถขับเคลื่อนเลนส์ที่ความเร็วสูงและหยุดเลนส์ได้อย่างแม่นยำ จึงโฟกัสอัตโนมัติได้ด้วยความเร็วสูงขณะถ่ายภาพนิ่ง ในการถ่ายภาพยนตร์ Nano USM จะช่วยให้โฟกัสทำงานได้อย่างราบรื่นและแทบจะไม่มีเสียงเลยไม่ว่าจะเป็นการถ่ายภาพแบบใด
