Aquí describimos como ejemplo el tipo de  sonda inteligente BBO de 5 mm. Como su propio nombre indica, esta sonda se ha diseñado para usuarios que estén interesados en analizar muestras con varios núcleos. La frecuencia X suele presentar un rango desde ¹⁵N a ³¹P incluyendo ¹⁹F.

La BNC izquierda está marcada como ²H (véase siguiente figura) y se emplea para transportar la señal de bloqueo. Las otras dos conexiones son para las señales de ¹H y del núcleo X, y están debidamente etiquetadas. Los cables que salen de ¹H, X y ²H BNC están conectados a los preamplificadores.

Las sondas están diseñadas para habilitar el control de la temperatura de la muestra de RMN. Se emplea un  de sondas junto con una  Línea de transferencia de N2 para controlar la  temperatura de la muestra. Se emplea un  termopar como termómetro para monitorizar la temperatura de la muestra. Todos estos dispositivos están conectados a la base de la sonda y son fácilmente accesibles. La  unidad de temperatura variable ( VTU), situada dentro de la consola, monitoriza constantemente la lectura del termopar y ajusta la potencia del calentador para mantener la temperatura requerida.

Casi todas las sondas de alta resolución vienen equipadas con la bobina de gradientes, cuyo conector se encuentra en un lado de la base de la sonda.

Finalmente, en la caja negra situada en la parte inferior de la sonda se aloja el equipamiento de sintonización y ajuste. Se utiliza para realizar los ajustes finos y optimizar el rendimiento de la sonda. Cuando se analiza un compuesto, se excita con señales de una frecuencia definida (la frecuencia de resonancia ). Núcleos diferentes se excitarán con frecuencias diferentes y la sintonización implica ajustar los circuitos dentro de la sonda, de modo que tenga la mayor sensibilidad posible para la frecuencia de interés. Además, la sonda se ajusta para minimizar el reflejo (la pérdida) de las señales de excitación y de la FID. Ambos, la sintonización y el ajuste, son interactivos y no se pueden ajustar independientemente el uno del otro.

Hay que sintonizar y ajustar la sonda cada vez que se cambia la muestra en el imán. Cada bobina de la sonda se sintoniza y ajusta por separado, utilizando la rutina "atma" o "atmm", descrita en Sintonización y ajuste de la sonda.

El cambio de una sonda requerirá la reconexión de la sonda a los preamplificadores.