断面为圆环状的工件外缘的直径。工程上，外径通常是质量问题的一个重要指标，因此对其测量是一个非常重要的过程。传统的测量方法多数为接触法，有卡尺、游标卡尺、螺旋测微仪、电阻法、称重法。也有采用光学方法的，如光学显微镜法、干涉法、扫描法、投影放大法、比较法等。
测量方法：1、内径千分尺在测量及其使用时，必需用尺寸最大的接杆与其测微头连接，依次顺接到测量触头，以减少连接后的轴线弯曲。
2、测量时应看测微头固定和松开时的变化量。
3、在日常生产中，用内径尺测量孔时，将其测量触头测量面支撑在被测表面上，调整微分筒，使微分筒一侧的测量面在孔的径向截面内摆动，找出最小尺寸。然后拧紧固定螺钉取出并读数，也有不拧紧螺钉直接读数的。这样就存在着姿态测量问题。姿态测量：即测量时与使用时的一致性。例如：测量75～600/0.01mm的内径尺时，接长杆与测微头连接后尺寸大于125mm时。其拧紧与不拧紧固定螺钉时读数值相差0.008mm既为姿态测量误差。
4、内径千分尺测量时支承位置要正确。接长后的大尺寸内径尺重力变形，涉及到直线度、平行度、垂直度等形位误差。其刚度的大小，具体可反映在“自然挠度”上。理论和实验结果表明由工件截面形状所决定的刚度对支承后的重力变形影响很大。如不同截面形状的内径尺其长度L虽相同，当支承在（2/9）L处时,都能使内径尺的实测值误差符合要求。但支承点稍有不同，其直线度变化值就较大。所以在国家标准中将支承位置移到最大支承距离位置时的直线度变化值称为“自然挠度”。为保证刚性，在我国国家标准中规定了内径尺的支承点要在（2/9）L处和在离端面200mm处，即测量时变化量最小。并将内径尺每转90°检测一次，其示值误差均不应超过要求。
