非接触式探头包括中央显微镜、中央投影仪、视频屏幕和激光扫描，可用于小部分形状测量、无法使用机械探头测量的软工作件等。三坐标测量仪的轴测量设备图像视频屏幕提供 20 倍的放大倍数，只要无需移动图像区域中的工作台或探头，即可立即测量工作台每个部分的大小。
二、机械式探头
机械探头有多种类型，包括球形、圆锥形、圆柱形和通用型。球形探头的探头端有一个直径为2 ~ 10 mm的硬质合金材料制成的球形球体，圆锥形用于确定孔的中心位置或测量两个孔之间的中心距离。使用前，应注意孔与探头的平行度，即测量前应水平调整工件。
三、扫描式探头
三维扫描探针本身是一个小的三坐标测量仪，由三个相同的弹性平行四边形组成，在三个轴向方向上偏移量为 ± 3毫米。每个轴都有一个感应线性测量系统，用于位置测量。三个独立导轨中的每一个都可以精确地机械锁定，测量系统相对于机械零点的重复性小于0.1米。当探针与工件接触时，电子定位控制器自动工作。机床坐标不会自动发送到计算机，直到探针中的传感器系统处于其零点，并且轨迹在探针轴上滑动。扫描探针的前端与触发探针相同，具有动态扫描和静态触发功能。
四、触发式探头
每当触发探头在任何位置和方向偏离原中心位置到一定程度时，都会立即产生检测信号。为了调节固定探头的板的紧密度和探头的灵敏度，每120度有一个由一个圆针或两个球组成的串联电路。当探针接触工件时，当任何一组圆销和球的接触点有间隙时，它们之间就会断电。此时，产生一个触发信号，使处理器能够计算其三个轴的位置，然后将其发送给计算机。如果用触发探头测量不同方向的工件，五个方向的探头可以称为五星探头。
