这个问题包含两个问题，一是用什么测，二是测试结果的计量。本回答中混搭着说，毕竟不同时代有不同做法，有不同原理。
最初，手、脚等。也就是很粗略的估计。比如“布手知尺”“迈步定亩”“手捧成升”。中医里面的“寸”，就是指同身寸，患者身上找一个物件来对比。大概是一脉相承。
然后：木棍，绳子。比较粗略的估计。但是在许多时候很有用，比如挖一个等边的坑，挖N个差不多的坑，屋子的几根柱子等高。甚至砍木材、挖石材，都可以根据预估的木棍、绳子取用符合要求的材料。这个阶段的度量衡（长度、容量、衡重），其目的不在于有多少，更多是“差不多这么多”，体现物资分配的公平。
木棍还有其他测量意义，比如成语“立竿见影”， 古代天文运用此技术算是基本操作。
《史记·夏本纪第二》
“傅土”：分土。“表木”：以木为标记。前面那些，可以认为是其他度量衡的基本确立，也就是有一个测量的基准了，但是非常粗糙。
注意看“准、绳、规、矩”。《吕氏春秋·分职》：
基本上，古代测量长度的工具的规格就定下来了。尺（棍）的，绳的。然后最关键的是，多长为一尺？这是后世度量衡工作者最重要的工作。
不管使用长度来干什么，都会围绕方圆平直等来进行。我们现在日常测量长度的，直尺、三角板，可以看成是前面木棍的进化。卷尺等可以看成是绳子的进化。
目前（我能了解到的目前），出土的尺类度量衡器具，最早是商周时代的骨尺、牙尺。一尺十寸，一寸十分。连进制、刻度都能看清。（想找几张图片，结果搜到的图都是人体骨骼、牙齿，观感很差。）
太早的器具，很难保留下来。骨头、牙齿显然稍微特别一点。
其粗糙在于没有比较精确统一的刻度。比如：商代一尺，15-17厘米，大概是中等身高的人，食指拇指之间一拃。在周代，100颗黑黍纵排，为一大尺，24-25厘米。100颗横排就是一小尺，大概23厘米。
商品物资交流，催化了度量衡工具在普通阶层的运用，在更早期，度量衡工具是统治者的专属物品。顾炎武《日知录》“古来田赋之制，实始于禹”。度量衡的测试，叫权。大概春秋战国时期，商品物资交流活跃了，度量衡工具的运用环境多了，同时度量衡的器具就很混乱了。
此阶段的度量衡器，有许多金属出土物。在一定范围内有一个标准器作为度量衡的基准。
秦统一后，干了一件事情：统一度量衡。基本将中华大地上的度量衡，固定为秦国的标准。商鞅制定了一个玩意儿：商鞅方升（百度百科）。这个东西在统一度量衡的过程中，被推广到全国，然后汉承秦制，使得“商鞅方升”成了从战国到秦汉容量、长度能比较的标准。这玩意儿名为方升，但是制式固定，也就是把“尺”这个长度标准固定了。
《考工记》里面，还有一个“栗氏量”的事物，将长度、容量、衡重三个要素集合在一起。但是已经失传。也没有实物出土。
历代规定多长为一寸、一尺。最初就是用自然之物，比如《淮南子·天文训》“十二粟而当一寸”。《说文》“十发为程，十程为分”。又或者“十马尾为一分”等。前面还举例了中等身高人的一拃，黒黍100等等。随时代变化，这些科学工作者都在努力寻找更能满足应用需求的自然之物。
然后就出现了用固定音高的黄钟律管作为长度基准。这在许多古籍中都有记载。当然，这依然非常粗糙。因为古代中国的物理知识在这方面并不友好。只能说其原理是很好的。但是技术上很难实现。
《汉书·律历志》
出土的两汉尺，有铜、铁、骨、牙、竹、木等。尺上面有鸟兽纹、几何纹、人物纹等。一尺十寸，以纹分寸。有些有分，一寸十分。有些没分刻度。这一点就很骚了，就像现在我们在手机上贴个大头贴一样。
关于很骚这一点，唐朝也不遑多让。比如刻花铜尺为民间日常所用。拨镂牙尺（没见过实物，贴个图片链接），不仅只有测量的作用，还有艺术作用，被形容为“说它是使用的工具，还不如说它是无与伦比的艺术品”（小泉袈裟胜《尺》）。通常在中和节（二月一日）赏赐给大臣或者外国使臣。据说日本现存10只此类牙尺。其具体作用可能稍微偏离了尺。
新莽卡尺，一个不得不说的事物。在知乎上看到很多人说王莽穿越，卡尺不可思议。其实这是不懂度量衡的人才会这样说。因为在更早之前，凡涉及到物体的外圆直径，常用“围长”“周长”来替代，在实际运用中难免不精确，测直径的工具是一个切实的需求。可以认为这是一种专用的测长度工具。
王莽时代，还有一个事物“新莽嘉量（bing图片）”，有实物，现藏台北故宫博物院。度量衡三量合一。
魏晋南北朝，乱世，度量衡也乱。直到隋朝。
经过乱世，一些标准也乱了。但是有一个没有乱的东西。并产生了一件神器“量天尺”（小说中常见）。古代曾用立竿见影的方法，计量时间。其工具叫圭表，或者景表。一个杆子，一个圭面。太阳照射杆子，在圭面有影子，测量影子长度来计时。长期测量，最长的一天为夏至，最短的一天为冬至，然后是一年有多长，季节变换等。也就成了历法。
但是乱世里的尺的长度变了，再用圭表计时就不准确。如果假设一天的长度不变，一年不变，那么反推古代（隋朝的古代），他们就能从天文数据里得到一个比较准确的“尺”有多长。这就是量天尺。所以就有了量天尺和官方“尺”不同的情况。量天尺在很长时间里都保持着恒定的长度。甚至有时候官方度量衡乱了以后，反去找量天尺，重新厘定官方尺。
后世，基本都延续前朝。只在管理制度方面逐渐加强。比如一些非十进制的单位修改为十进制的。唐代设立专门的机构主管度量衡。
但是度量衡标准器方面，好像没有突破性进展，清朝康熙都还亲自“累黍定尺”。乾隆时期还仿造“新莽嘉量”来“以古定今”。再然后，就到新时代了。
