Удостоверившись в правильной установке микрометра в нулевое положение, приступают к измерениям детали. При измерении деталь помещается между измерительными поверхностями и зажимается микрометрическим винтом, который вращается за трещотку. Подача винта прекращается после того, как трещотка начнет провертываться, и тогда производят отсчет. Вначале отсчитывают целые доли миллиметра, а затем десятые. Для получения целых миллиметров достаточно определить количество делений основной шкалы от нулевого (начального) штриха до скошенного края барабана. Для получения десятых и сотых долей миллиметра смотрят, какое деление шкалы барабана совпадает с продольным штрихом, нанесенным на стебле.

Встречаются также микрометры, у которых наблюдается или перекрытие краем барабана очередного деления основной шкалы, или, наоборот, край барабана при совмещении нулевого деления его с продольным штрихом намного не доходит до деления основной шкалы. Из-за этого может получиться неправильный отсчет. В этих случаях необходимо заметить положение барабана при установке на «нуль» и это положение учитывать при измерениях. Рекомендуется после измерения произвести вторичную проверку установки микрометра на нулевое положение. Если оно сбилось, то замер был произведен неправильно. Следует установить микрометр на «нуль» заново и произвести повторные измерения. Повысить точность измерения можно многократным повторением измеряемой величины, смыкая мерительные поверхности только трещоткой.