ในสมัยโบราณบรรพบุรุษของเรายังไม่มีเครื่องมือที่เป็นมาตรฐานเกี่ยวกับการวัดรยะยะทาง เวลา พื้นที่ และปริมาตร การสื่อความหมายเกี่ยวกับการวัดของคนสมัยนั้นอาศัยสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ หรือกิจกรรมที่ทำกันเป็นกิจวัตรเป็นเครื่องมือในการบอกระยะทาง เวลา พื้นที่ และปริมาตร ซึ่งเป็นการสื่อความหมายเกี่ยวกับการวัดที่ได้จากการสังเกตและการคาดคะเนอย่างหยาบๆ ทำให้บางครั้งเกิดปัญหาการสื่อความหมายไม่ตรงกัน เช่น
การสื่อความหมายเกี่ยวกับระยะทางการสื่อความหมายเกี่ยวกับการวัดได้มีวิวัฒนาการมาเรื่อย ๆ ตามยุคสมัย เมื่อมีการติดต่อไปมาระหว่างชุมชน มีการซื้อแลกเปลี่ยน ทำให้ต้องมีหน่วยการวัดและเครื่องมือที่ใช้วัดที่ชัดเจนเพื่อสื่อความหมายได้ตรงกันมากขึ้น เช่น หน่วยการบอกเวลาเป็นทุ่ม และหน่วยการตวงเป็นทะนาน ต่อมาหน่วยการวัดและเครื่องมือที่ใช้วัดได้พัฒนาเรื่อยมาจนเป็นมาตรฐานที่ใช้กันอยู่ทุกวันนี้
สำหรับการวัดความยาวมีวิวัฒนาการเป็นลำดับคร่าวๆ ตามที่เห็นได้ชัดเจนมีดังนี้
ดังที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้นว่าการบอกระยะทางใกล้ ไกล ของคนไทยในสมัยโบราณ เป็นการบอกระยะทางอย่างหยาบๆ ซึ่งอาจทำให้เข้าใจไม่ตรงกัน ต่อมาเมื่อชุมชนมีการคมนาคมติดต่อแลกเปลี่ยนซื้อขายกันมากขึ้น จึงได้พัฒนาหน่วยการวัดและเครื่องมือที่ใช้วัดให้เกิดความเข้าใจตรงกันในวงกว้างขึ้น ในระยะแรกๆ มีการใช้ส่วนต่างๆ ของร่างกายเป็นเกณฑ์อ้างอิง เช่น น้ำลึก 2 ศอก ผ้ากว้าง 3 ผืน ไม้กระดานยาว 4 วา แต่การใช้คืบ ศอก และวาเพื่อบอกระยะทางก็ยังไม่ชัดเจนอยู่ดี เพราะ คืบ ศอก และวาของแต่ละชุมชนที่ใช้กันมักยาวไม่เท่ากัน
ต่อมาจึงได้พัฒนาหน่วยการวัดและเครื่องมือที่ใช้วัดให้เป็นมาตรฐานสากล ซึ่งมาตรฐานสากลที่นิยมใช้กัน มีดังนี้
ระบบอังกฤษ กำหนดหน่วยความยาวเป็น นิ้ว ฟุต หลา และไมล์ เป็นต้น
ระบบเมตริก ถือกำเนิดเมื่อ พ.ศ. 2336 ที่ประเทศฝรั่งเศส กำหนดหน่วยความยาวเป็น เซนติเมตร เมตร และกิโลเมตร เป็นต้น
สำหรับประเทศไทยเมื่อ พ.ศ. 2466 ได้ประกาศใช้พระราชบัญญัติมาตราชั่งตวงวัด โดยใช้หน่วยการวัดของระบบเมตริก ร่วมกับหน่วยการวัดที่เป็นประเพณีไทยบางหน่วยซึ่งได้ปรับเทียบเข้าหาระบบเมตริกแล้ว พระราชบัญญัตินี้กำหนดไว้เฉพาะหน่วยการวัดความยาว พื้นที่ ปริมาตร และมวล ซึ่งมุ่งประสงค์สำหรับไว้ใช้โดยเฉพาะในการซื้อขาย เช่น
2 ศอก เท่ากับ 1 เมตรเมื่อ พ.ศ. 2503 องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน (International Organization for Standardization หรือชื่อย่อ ISO) ได้กำหนดให้มีระบบการวัดใหม่ขึ้น เพื่อใช้ในการวัดทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีให้เป็นระบบเดียวกันทั่วโลก เรียกว่า ระบบหน่วยระหว่างประเทศ และเรียกหน่วยการวัดในระบบนี้ว่า หน่วย SI
หน่วยรากฐานของระบบ SI มี 7 หน่วย ที่ใช้วัดปริมาณมูลฐาน ได้แก่
เมตร เป็นหน่วยใช้วัดความยาวนอกจากเราจะมีหน่วยการวัดที่เป็นมาตรฐานสากลแล้ว เครื่องมือที่ใช้วัดก็มีความสำคัญมากเช่นกัน กล่าวคือจะตองเป็นเครื่องมือวัดที่ได้มาตรฐาน ค่าที่วัดได้ทุกครั้งจะต้องมีความเที่ยงตรง
ถึงแม้ว่าจะมีการพัฒนาหน่วยการวัดและเครื่องมือที่ใช้วัดให้มีความเที่ยงตรงเป็นมาตรฐานเพียงใดก็ตาม ค่าที่วัดได้เหล่านั้นก็เป็นเพียงค่าประมาณที่ได้จากการวัด ตามหน่วยการวัดที่เหมาะสมเท่านั้น เช่น อาจวัดเป็นจำนวนเต็มที่ใกล้เคียงที่สุด วัดเป็นทศนิยมหนึ่งตำแหน่งที่ใกล้เคียงที่สุด หรือวัดเป็นทศนิยมสองตำแหน่งที่ใกล้เคียงที่สุด ในการวัดจะวัดให้ละเอียดเพียงใดขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการใช้งาน เช่น ถ้าต้องการวัดตัวเพื่อตัดเสื้อก็ต้องวัดให้ละเอียดเป็นเซนติเมตร หรือมิลลิเมตร แต่ถ้าต้องการวัดระยะไกลๆ ก็อาจวัดให้ละเอียดเป็นกิโลเมตรหรือเป็นเมตรก็เพียงพอแล้ว
อย่างไรก็ตามในชีวิตประจำวันเราไม่อาจนำเครื่องมือที่ใช้วัดไปใช้ในทุกสถานที่ ทุกเวลาได้ จำเป็นต้องประมาณความยาวหรือปริมาณของสิ่งต่างๆ ที่ต้องการทราบ การบอกค่าประมาณของปริมาณของสิ่งต่างๆ โดยไม่ได้วัดจริง เรียกว่า การคาดคะเน ค่าที่ได้จากการคาดคะเนจะใกล้เคียงกันที่แท้จริงมากน้อยเพียงใด ขึ้นอยู่กับประสบการณ์และทักษะของผู้คาดคะเนที่สามารถใช้ปริมาณของสิ่งที่คุ้นเคยมาเป็นตัวเทียบขนาดกับสิ่งที่ต้องการคาดคะเน เช่น มีความคุ้นเคยกับสิ่งที่มีความยาวประมาณ 1 เมตร ก็จะใช้ความยาวประมาณ 1 เมตรนั้น เป็นตัวเทียบเคียงกับความยาวของสิ่งที่ต้องการหาความยาว ใช้ความสูงของนักเรียนเป็นตัวเทียบเคียงหาความสูงของเพื่อน ใช้อัตราเร็วและเวลาในการขับรถ เป็นตัวเทียบเคียงเพื่อบอกระยะทาง เป็นต้น