盤庚遷殷以前的商代前期，已有較大規模的宮殿建築。商代後期的安陽殷墟，先後發掘宮殿基址50餘座，大部分是長方形。根據這些基址，可以推測當時的建築程序，即先在地面量准所要建造房屋的尺寸，第二步是進行地基工程地基一般要挖一米多深，然後填土夯實，並且分排立柱，立柱的間距根據要求有比較準確的尺寸間距。
最早的測量往往藉助於人體。世界上許多國家建築上用的長度單位也都與人體有關。埃及建造金字塔用的是「肘尺」，其長度是指尖至肘關節之間的距離。而英國的「呎」就是從腳跟至腳趾的長度。一尋大約等於一個人的身高，一步的距離大約為半尋。當人們共同從事社會性的複雜工藝勞動，如建築規模宏大的宮殿、宗廟、陵墓而需要確定一個大家共同遵守的標準尺度時，這些約定的長度單位就被移至實物上，並用權威的力量、法制的形式固定下來。這時，具有一定法律效力的度量衡器就應運而生了。
目前，我們所見到的最早的度量衡器是商代的尺。本世紀初，在河南殷墟先後出土了一支骨尺和兩支牙尺。骨尺是用一根獸骨磨製而成，尺面中間還留有骨溝的痕迹。尺的兩邊刻十等分，全長16.95厘米。兩支牙尺分別長15.87和15.80厘米，尺面刻10寸，每寸刻10分。從這幾支尺上可以說明，當時對長度測量已認識到由小單位聚成大單位，並且採用了十進位制。中國是最早在度量衡器上採用十進位制的國家。古代羅馬一尺等於12姆指；希臘一尺等於16英寸，印度也只是在公元前三世紀初才採用了十進位的尺。
商周宮殿(宗廟)、陵寢建築已有嚴格的等級(尺寸)要求。考古工作者在河南偃師二里頭發掘了一座早商城堡遺址，在遺址中部有一座大型宮殿遺址，整體是略呈正方形的台基，台基高出當時地面約80厘米，台基東西長約108米，南北寬約100米。殿堂在台基中部，呈長方形，東西長30.4米，南北寬11.4米，四周有一圈大柱洞；南北兩面各九個、東西兩面四個，柱洞排列整齊，間距相等(約3.8米)。根據柱洞的排列，可以看出它是一座面闊八間、進深三間的對稱式建築。布局嚴謹、主次分明。這充分表明了興建這座宮殿時，已有較成熟的營造設計和尺寸要求。
比起殷商，西周在建築技術上又有了很大提高。1976年以來，周原考古隊先後在陝西岐山、扶風兩地對西周大型建築遺址進行了發掘和清理，取得了這一時期建築規模和技術方面豐富的資料。整個建築是以院落為單位，以庭院為中心，圍繞著中軸線的主要建築物，配置著次要建築物，左右均齊對稱，是一個有嚴格對稱布局的建築群。建築的大門在中軸南端，門兩側的房間稱「塾」，按其在門的東西側的位置而稱東塾、西塾，門內由四面房屋圍成的封閉性空場是「庭」，庭北是這組建築物的主體「堂」。「堂」是一個沒有前檐牆的明亮敞廳，故曰明堂，堂前左右分列配房，古籍稱「箱」或「房」，後世沿襲而稱「箱房」。古建築學家傅熹年根據地基的柱洞和其他考古發掘資料，並結合古文獻記載，通過製圖來探討當時四阿屋頂的構造，認為當時已形成了結構嚴謹、建築工藝複雜的屋頂構架 。我們從遺址和遺址構架復原圖上可以看到，商周時期建築工程設計的巨大成就。大型建築從設計到施工，對統一標準的測量已提出了較高的要求。
度量衡與商周時期的大型建築的密切關係，還可以從文獻記載中得到佐證。《周禮·夏官司馬》記載：「量人掌建國之法，以分國為九州，營國城郭，營後宮，量市朝道巷門渠。造都邑亦如之。」量人掌管著建立邦國以及營造後宮、市朝、道巷等各種工程之規章。又見「合方氏……同其數器，一其度量」。無論是劃分地域、修建宮室、都邑，還是制定道路的寬狹里程，都必須在同其數器、一其度量的基礎之上。
周朝有嚴格的宗法等級制度，宮室的大小，都城的規模，城牆的高度，道路的寬狹都根據等級秩序有嚴格的規定，諸侯、士大夫均不得僭〔jian薦〕越。據《考工記》記載，周人的明堂，用九尺長的筵 作度量單位，東西寬九筵，南北進深七筵，堂基高一筵，明堂外有五室，每室長、寬各二筵。室內以幾 為度量單位，宮中以尋 為度量單位，宮城外的野地以步 為度量單位，道路以軌 為度量單位。王宮的門阿 高五雉 ，宮隅高七雉，城隅高九雉，經塗的道路寬九軌，城郭外的道路寬五軌。周王的子弟以及卿大夫的封邑，城隅的高度不得超過五雉，諸侯的城隅高度不得超過七雉。諸侯的經路為七軌等等。「鄭伯克段於鄢」就是圍繞著都城大小為借口，進行奪權與反奪權鬥爭的。鄭莊公把京邑封給了他的弟弟共叔段，共叔段在他母親的支持下有篡權的企圖，在京邑修築超越等級秩序的城牆，祭〔zai再〕仲對庄公說，都城超過百雉，是國家的禍害，現在京邑已大大超過先王關於等級制度的規定了，今後則難以控制，此事決不可掉以輕心呀！庄公道：看看再說吧！不久共叔段果然不斷擴大勢力範圍，準備好兵車，聚集了力量向鄭莊公偷襲，最後庄公終於把共叔段除掉了。又據《逸書·作雒》記載，西周時，為了加強對東方地域的統治，周公決定「作大邑成周於土中」，即在河南境內建築雒邑，城的規模方1720丈，郭方70里。營造成周時，除了要計算工程量，工作進度之外，還要計算城的丈數，測量城牆的高度、厚薄以及城外壕溝深淺等等 。1974年河北省平山中山王墓出土的金銀錯銅版兆域圖，是一幅中山王陵園建築的平面設計圖，規定了各種建築的闊狹大小規劃，違法者死罪不赦。在這幅設計圖上，四周有三道長方形的圍牆，圍牆之間都有嚴格的尺寸距離，中心是王堂，「方二百尺」，夫人堂「方百五十尺」，五座堂之間的距離也都有嚴格的規定。可見從西周到戰國無論是都城、王室、道路以及陵寢等建築都有嚴格的尺寸要求。
除了長度測量之外，匠人建造城邑宮室還採用樹立標杆和懸繩來測量垂直度，以水溝來測量地面的水平度，用圭觀察日影，用「規」來畫圓，在修築排泄水的水溝和落水渠時，還注意到對角度的測量 。可見「匠人營國」已不僅僅是局限於長度測量，而且包括了水平、垂直、圓度和角度的測量了。