外徑千分尺使用千分尺時先要檢查其零位是否校準，因此先松緊裝置，清除油污，特別是測砧與測微螺桿間接觸面要清洗干凈。檢查微分筒的端面是否與固定套管上的零刻度線重合，若不重合應先旋轉旋鈕，直至螺桿要接近測砧時，旋轉測力裝置，當螺桿剛好與測砧接觸時會聽到喀喀聲，這時停止轉動。如兩零線仍不重合（兩零線重合的標志是：微分筒的端面與固定刻度的零線重合，且可動刻度的零線與固定刻度的水平橫線重合），可將固定套管上的小螺絲松動，用扳手調節套管的位置，使兩零線對齊，再把小螺絲擰緊。不同廠家生產的千分尺的調零方法不一樣，這里僅是其中一種調零的方法。檢查千分尺零位是否校準時，要使螺桿和測砧接觸，偶爾會發生向后旋轉測力裝置兩者不分離的情形。這時可用左手手心用力頂住尺架上測砧的左側，右手手心頂住測力裝置，再用手指沿逆時針方向旋轉旋鈕，可以使螺桿和測砧分開。
以微分套筒的基準線為基準讀取左邊固定套筒刻度值，再以固定套筒基準線讀取微分套筒刻度線上與基準線對齊的刻度，即為微分套筒刻度值，將固定套筒刻度值與微分套筒刻度值相加，即為測量值。
一般的外徑千分尺會結合數據采集儀一起使用，利用數據采集儀可直接連接外徑千分尺進行自動數據采集無需操作人員手工記錄數據，節約人力成本；很多外徑千分尺都是連接在數據采集儀上進行數據自動采集與數據分析。
