Il existe de nombreux instruments utilisés pour mesurer la longueur, notamment des règles, des rubans à mesurer, des micromètres, des jauges et des pieds à coulisse. Il existe également des instruments qui utilisent des principes scientifiques pour déduire la longueur lorsqu'elle ne peut pas être directement mesurée. Mesurer les longueurs avec précision a été une force motrice derrière une grande partie de la civilisation humaine.
La mesure de la longueur des ondes lumineuses, sonores, des rayons X et des ondes radio est réalisée en analysant la composition des ondes à l'aide de techniques scientifiques pouvant être intégrées à la conception d'instruments. La mesure des distances dans l'espace nécessite des instruments utilisant le radar, la parallaxe, les céphéides, les supernovae, le décalage vers le rouge et la loi de Hubble. En 225 av. J.-C., Eratosthène fut la première personne à mesurer avec précision la circonférence de la Terre. Il l'a fait en comparant la longueur des ombres dans deux villes différentes au solstice d'été et en appliquant des principes géométriques.
