El origen de la metrología se remonta a la Revolución Industrial, que comenzó en Europa Occidental y Estados Unidos a principios del siglo XIX. Este período vio una transición de la producción manual a la mecanizada y la instalación de fábricas para fabricar hierro y textiles. Hubo un cambio de paradigma de métodos de producción orientados a lo artesanal a la producción en masa. Un artesano produjo un artículo de la misma manera que se construye un estante de almacenamiento en un armario: mediante prueba y error hasta que las piezas encajaron. La producción en masa requería división del trabajo y una definición precisa de las tareas de producción. Las tareas se especializaron, requiriendo personas calificadas que trabajaron solo en una parte del trabajo, pero lo completaron de manera rápida y eficiente.

Los salarios de los trabajadores se determinaban mediante un sistema de «trabajo a destajo». Sólo les pagaban por las partes buenas; por lo que se hizo necesario definir qué era una buena parte. Esto llevó al diseño de medidores de inspección y a la necesidad de un inspector que pudiera decidir si una pieza era buena o no. En 1913, Henry Ford, un industrial estadounidense, perfeccionó el sistema de línea de montaje para producir automóviles. Para garantizar la calidad y altos índices de producción, se iniciaron nuevos métodos de inspección y control de calidad, que tal vez formaron la base de la metrología moderna. La metrología de ingeniería se ocupa de las aplicaciones de la ciencia de la medición en los procesos de fabricación. Proporciona un medio para evaluar la idoneidad de los instrumentos de medición, su calibración y el control de calidad de los componentes fabricados. Un producto que no se fabrica según las especificaciones metrológicas tendrá que incurrir en grandes costes para cumplir con las especificaciones más adelante.

Cualquier compromiso en la calidad crea rápidamente sentimientos negativos en el mercado y el costo de recuperar la posición original en el mercado sería bastante alto. Hoy en día, el error metrológico tiene un impacto mucho mayor en los costos que en el pasado. Por lo tanto, una organización debe esforzarse por lograr un régimen de cero defectos para sobrevivir en un mercado altamente competitivo. Garantizar este aspecto de la fabricación es responsabilidad de un ingeniero de control de calidad, quien debe estar completamente familiarizado con los conceptos básicos de medición, estándares y sistemas de medición, tolerancias, instrumentos de medición y sus limitaciones. La ciencia de las mediciones mecánicas tiene sus raíces en la física. Es un dominio de conocimiento independiente que se ocupa de la medición de diversas cantidades físicas como presión, temperatura, fuerza y flujo.