测量前将被测物体擦拭干净，松开千分尺的锁紧装置，转动旋钮，使测砧与千分尺螺杆之间的距离略大于被测物体，用一只手握住千分尺架，将待测物体放在测砧和千分尺螺杆端面之间，用另一只手转动旋钮，当螺杆靠近物体时，更换测力装置，直到听到咔嗒声，转动锁定装置（防止移动千分尺时螺杆旋转），即可读数。
外径千分尺读数 读数时，先以微分筒的端面为准线，读出固定套筒下刻度线的分度值（只读出以毫米为单位的整数），再以固定套筒上的水平横线作为读数准线，读出活动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即0.001 mm，如果微分筒端面与固定刻度线之间没有刻度线，则测量结果为下刻度线的值加上动尺的值；如果在微分筒的端面和下刻度线之间有一条上刻度线，测量结果应为下刻度线加上0.5毫米的值，加上可移动刻度的值。