大直径测量是重大装备制造企业和大型工程的常见测量项目，也是几何量计量技术的研究的一个主攻方向，应该根据被测件的大小和公差带要求选择测量设备。可供选择的测量设备和测量方法很多，常见测量方法如下：
１用精密派尺通过测量周长计算出直径的方法测量，其游标分度值可达0.02mm；
２用大型内径千分尺和大型外径千分尺直接测量直径；
３用雪茄型专用内径测量工具测量直径，这是一种自制的中间粗两头细的大直径量具，根据被测件直径制作其长度，测量范围可达10m以上，其中一头安装有千分尺的微分头，用来读取25mm以内的微小变化值，因为采用了雪茄结构减少自重引起的变形，比内径千分尺准确度更高；
４用激光自动跟踪仪测量，测量范围可达30m以上，因为自动跟踪受检点、自动采点、自动计算、自动输出测量结果，非常方便；
５弦长弓高法：适用于大直径不完整圆的直径测量，常用测量设备为万工显、三坐标等，也可以自制类似于齿厚卡尺式的弦长弓高测量仪或量具；
６坐标测量法：同样只适用于大直径不完整圆的直径测量，按被测件直径名义值计算出被测圆轮廓若干个（通常是10个以上至100个）受检点坐标值，使用两坐标（或三坐标）测量测量设备，例如万能工具显微镜、投影仪、三坐标测量机等，测量各受检点实际坐标值，受检点实际坐标与理论坐标的法向之差的两倍即为被测直径的偏差。准确度高于弦长弓高法。
７滚轮式直径测量仪，原理是测量仪滚轮与被测圆纯滚动接触，滚轮走过的长度与被测圆周长相等，再计算出被测圆直径；
８在线测量法：在加工机床适当位置（如立车立柱的某个位置）设定一个基准面，测定基准面至机床旋转中心的距离（半径），以后测量大直径工件直径时，只需要用卡尺、千分尺等测量被测圆表面至该基准面的距离，便可计算被测圆直径。基准面到机床旋转中心的距离可以利用机床车削一个圆柱，精密测量圆柱直径和圆柱外圆至基准面的距离来确定；
９影像测量法：仿照大型露天煤场煤的动态储存量测量方法，在测量场地不同部位设置若干影像测量摄像系统，用计算机自动处理影像，计算出被测件的直径；
10室内GPS定位系统在大尺寸测量中的应用。