Se você colocar as diferentes séries uma sob a outra, com os Xs na mesma coluna, mas o Y em colunas consequentes, o Excel interpreta os dados exatamente como você descreve.
Dependendo da maneira como seus dados originais são organizados, há várias opções para organizar automaticamente seus dados dessa maneira.
Aqui está o meu exemplo, com 2 séries de dados (xs e sin (x) aleatórios para a série 1 e x ^ 3/100 para a série 2).