壹些機械測量工具，如直角尺和卡尺，首先用於機械制造。16世紀，光滑的量規已用於槍支制造；在1772和1805中，瓦特和莫德斯利等。英國先後制造出瓦特千分尺和利用螺旋副原理校準長度的測量機。19世紀中期以後，出現了類似於現代機械千分尺和遊標卡尺的測量工具。19世紀末，出現了壹套完整的量塊。
繼機械測量工具之後，還有壹些光學測量工具。19年底，垂直長度測量儀首次出現；20世紀初，長度測量機出現了；到了20世紀20年代，投影儀、工具顯微鏡、光學千分尺等已經用於機械制造。氣動測量儀出現在1928，是壹種適合批量生產的測量工具。
電氣測量工具出現在20世紀30年代。首先，使用電感式長度傳感器制成的極限規和輪廓儀。20世紀50年代末，出現了數字顯示測量結果的坐標測量機。60年代中期，計算機輔助測量的坐標測量機應用於機械制造；到了70年代初，由計算機控制的齒輪測量儀又出現了。此時，測量工具已進入應用電子計算機的階段。
量具通常按用途分為通用量具、專用量具和專用量具。按工作原理又可分為機械式、光學式、氣動式、電動式和光電式。這種分類方法是由量具的發展歷史形成的。許多現代測量工具已經發展成為同時采用精密機械、光、電原理並與計算機技術相結合的測量工具。因此，這種分類方法只適用於工作原理單壹的量具。
通用量具是指能測量各種類型工件長度或角度的量具。這類量具的品種和規格最多，應用也比較廣泛，包括量塊、角度量塊、多邊形棱鏡、正弦規、卡尺千分尺、百分表、多齒分度臺、比較儀、激光幹涉儀、工具顯微鏡、坐標測量機等。
專用量具是指用於測量某些幾何參數、形狀和位置誤差的量具。主要有直線度和平整度測量工具，如直尺、水平尺、平晶水平儀、自準直儀等。表面粗糙度測量工具，如表面粗糙度樣塊、光切顯微鏡、幹涉顯微鏡、表面粗糙度測量儀等。圓度和圓柱度測量工具，如圓度儀和圓柱度測量儀；齒輪測量工具，如齒輪綜合檢查儀、漸開線測量儀、節距測量儀、鉛儀等。螺紋測量工具等。
專用量具是指僅適用於測量特定工件的尺寸、表面粗糙度、形狀和位置誤差的量具。常見的有自動檢查機、自動分揀機、單尺寸和多尺寸檢查裝置等。
長度測量工具的結構主要包括已知長度、定位瞄準、放大細分、顯示記錄等。量規基本上只有已知長度的部分。在壹些量具和儀表中，這些部分並不是完全分開的，有些放大、細分和顯示其實是壹個部分，比如百分表量具；有的部分，比如瞄準、放大、細分、顯示是壹個部分，比如讀數顯微鏡。
定位瞄準部分是用來確定被測長度和已知長度的相對位置的機構，使兩者能夠正確比較，從而得到準確的數值。定位瞄準方式有接觸式和非接觸式兩種。
放大細分部分是將已知長度中最小的單位長度進行放大細分的機構，使其能準確區分已知長度與被測長度的微小差異，主要有機械式、光學式、氣動式、電氣式和光電式。
顯示和記錄部分是顯示和記錄測量結果的機構。常見的顯示和記錄方法有刻度指示、記錄顯示、數字顯示和圖像顯示。
設計量具時，應盡可能遵守阿貝原理。是德國阿貝在65438+60年代提出的。他認為，在長度測量中，被測長度應位於線標尺中心線的延長線上。在按此原理設計的量具中，由導軌直線度誤差引起的測量誤差是壹個二階誤差，壹般可以忽略不計，從而可以得到精確的測量結果。
在測量工具的設計中，還可以用Ebenstein平行光學系統補償導軌誤差引起的測量誤差，或者用電子計算機自動修正導軌誤差和被測長度定位不正確引起的測量誤差。設計時除阿貝原理外，還應考慮最短測量鏈原理和統壹基面原理。
量具必須按檢定規程檢定合格後才能使用。壹般用長度標準進行檢定，如用塊規測量千分尺、卡尺；使用標準線標尺來檢定長度計和長度測量機等。
比較兩個或更多具有相同精度水平的測量工具，以確定它們的精度。該方法適用於評定壹些精度較高的量具，如激光幹涉儀、激光幹涉儀測長儀等，因為這類高精度量具的檢定沒有合適精度的長度標準。