1、手动式
操作者用手握住主轴使其沿着轴移动。测量时，需注意探头与工件间测量压力、及探头移动因加速度所造成轴产生弯曲导致测量误差。
2、马达驱动式
马达驱动式三坐标测量仪一般可由游戏杆控制。它具有高测量精度、容易操作、且提供教导式测量等优点。
3、CNC式
CNC式三坐标测量仪除了具有马达驱动式的功能之外，还可自动依照计算机所预先设定的程序执行测量，甚至有些厂商出品的三坐标测量仪，也提供了自动装拆工件。CNC式三坐标测量仪除提供尺寸测量（点到点的测量）外，也可作曲面的轮廓测量（点到点的测量及扫瞄测量）。