为了通过风洞试验获得飞行器气动特性的数据，既要正确地测量模型的气动特性，还要正确地测量风洞的气流参数。需要测量的气动特性通常有力和力矩、压力分布和热流分布。需要测量的气流参数通常有压力、温度、密度、速度等。在一些特殊实验中还有其他要求测量的项目。在风洞测量中广泛使用小型化、高精度的电信号传感器，高速数据采集和实时处理系统。非接触测量方法因不在流场中插入探测仪器，对流场不产生额外干扰，因而得到越来越多的应用。

最早采用液体压力计，现代已广泛采用压力传感器。测量多点压力时则广泛使用压力传感器和压力扫描阀组成的测压系统或者电子扫描压力测量系统。

采用总温探针可以测量低于2000K的气流总温，根据总温和马赫数推算静温。采用红外照相技术可以测量从室温到1200K范围内的表面温度分布，不会干扰流场。采用光学仪器可以测量1200～4000K范围内的气流温度和表面温度。一般可以采用测量温度随时间的变化率来测量热流。

一般采用光学方法来测量气流的密度。用阴影法（见阴影法测量密度）、纹影法（见纹影法测量密度）、干涉法（见干涉法测量密度）等仅能进行密度的定性测量，而用激光全息照相可以对风洞流场的三维密度分布进行定量测量。

速度和速度随时间的脉动是表征风洞流场的基本数据。在风洞中常用的测速方法是热线风速仪测速、激光多普勒测速仪（LDV）测速和粒子图像测速（PIV）。热线风速仪既可测定脉动速度，又可测量平均速度，但不适用于污浊的气流和高温气流。激光多普勒测速仪的数据处理复杂，但易于进行单点二维和三维速度的测量。粒子图像测速能够提供二维、三维速度场随时间和空间的变化，已经成为风洞试验速度场精细测量必不可少的技术。

通常采用风洞天平直接测量和通过测量自由飞风洞模型的运动情况来测量。自由飞测力是借助于高速摄影机记录模型在风洞中自由飞行的运动轨迹和确定加速度，根据牛顿第二定律来计算气动力和气动力矩。

在研究黏性流动时，常要求测量表面剪切应力，除间接方法外还可采用摩擦天平直接测量，摩擦天平常采用差动变压器或应变传感器、表面热膜和普瑞斯登管等。