設計測量工具，應儘可能遵守阿貝原則。它是德國的E.阿貝在19世紀60年代提出的。他認為，在長度測量中，被測長度應位於線紋尺刻度中心線的延長線上。按此原則設計的測量工具，由導軌直線度誤差引起的測量誤差是二階誤差，一般可以忽略不計，這樣就可以獲得精確的測量結果。但要遵守阿貝原則，測量工具的長度就得大於被測長度的兩倍以上。這對測量工具的剛度、製造和使用都很不利，對測量範圍大的測量工具，更是如此。這是不少測量工具的設計沒有遵循阿貝原則的原因之一。在測量工具設計中也可採用愛賓斯坦平行光學系統（見測長機）來補償由於導軌誤差引起的測量誤差，或採用電子計算機自動修正由於導軌誤差和被測長度定位不正確等引起的測量誤差。除了阿貝原則外，設計時應考慮的還有測量鏈最短原則、基面統一原則等。最早在機械製造中使用的是一些機械式測量工具，例如角尺、卡鉗等。16世紀，在火炮製造中已開始使用光滑量規。1772年和1805年，英國的J.瓦特和H.莫茲利等先後製造出利用螺紋副原理測長的瓦特千分尺和校準用測長機。19世紀中葉以後，先後出現了類似於現代機械式外徑千分尺和遊標卡尺的測量工具。19世紀末期，出現了成套量塊。繼機械測量工具出現的是一批光學測量工具。19世紀末，出現立式測長儀，20世紀初，出現測長機。到20年代，已經在機械製造中應用投影儀、工具顯微鏡、光學測微儀等進行測量。1928年出現氣動量儀，它是一種適合在大批次生產中使用的測量工具。電學測量工具是30年代出現的。最初出現的是利用電感式長度感測器製成的界限量規和輪廓儀。50年代後期出現了以數字顯示測量結果的座標測量機。60年代中期，在機械製造中已應用帶有電子計算機輔助測量的座標測量機。至70年代初，又出現計算機數字控制的齒輪量儀，至此，測量工具進入應用電子計算機的階段。