Die Messung nach Abschluss der Inspektion ist ein aufwendiger Schritt. Da die Struktur des Inspektionswerkzeugs komplexer ist und die 3D-Oberfläche viele Messpunkte aufweist, erfolgt die Messung üblicherweise mit einem Tisch-3D-Koordinatenmessgerät. Obwohl die Genauigkeit dieses Systems hoch ist, ist es in der Anwendung unpraktisch, insbesondere bei Teilinspektionen mit großen Bauteilen und vielen unzugänglichen Winkeln. Die Nachteile der Tisch-3D-Koordinatenmessung treten hier deutlich zutage. Daher ist eine alternative Messmethode bekannt: das Gelenkarm-Koordinatenmessgerät, ein Messgerät, das einem Roboter ähnelt.

Mehrere Arme fester Länge sind durch Gelenke miteinander verbunden, die sich um zueinander senkrechte Achsen drehen. Auf der letzten Achse ist ein Koordinatenmessgerät des Detektionssystems montiert. Die Anzahl der Drehungen von Schultern, Ellbogen und Handgelenken wird üblicherweise durch drei durch „-“ getrennte Zahlen dargestellt. Die 2-2-3-Konfiguration kann die Gelenkarm-Messmaschine mit Winkelrotation a0-b0-d0-e0-f0 und a0-b0-c0-d0-e0-f0-g0 aufweisen. Um den aktuellen Anforderungen gerecht zu werden, beträgt die Anzahl der Gelenke bei Gelenkarm-Messmaschinen mit Winkelrotation in der Regel weniger als 7, was üblicherweise für manuelle Messungen genutzt wird.

Die Gelenkarm-Messmaschine ersetzt die Längenreferenz durch eine Winkelreferenz. Mehrere Stangen und ein Messtaster sind über ein Drehgelenk in Reihe geschaltet, wobei sich das Ende des Messtasters frei im Raum bewegt. Die Maschine besteht im Allgemeinen aus einem Sockel, sechs Gelenken, zwei Armen, dem Messkopf und weiteren Bauteilen. Das Messsystem verfügt über sechs Freiheitsgrade und ermöglicht so die einfache Messung komplexer Werkstücke. Die Gelenkarm-Koordinatenmessmaschine nutzt den Drehwinkel jedes Gelenks und des Arbeitsarms als Messreferenz, um durch Koordinatentransformation eine Koordinatenmessung durchzuführen. Daher ist der Winkel jedes Gelenks der primäre Messparameter im Datenerfassungssystem, und die Länge des Arbeitsarms wird durch die Kalibrierung der mechanischen Struktur bestimmt.