Вимірювання механічних величин є одним із найбільш поширених видів вимірювань. Вимірювання маси, сили, твердості, лінійних швидкостей і прискорень, зокрема гравітаційних, у великому обсязі використовуються в науці, промисловості, будівництві, на транспорті, в  торгівлі тощо. 

Завдання, які вирішуються за допомогою механічних вимірювань, можна згрупувати таким чином: вимірювання кількості речовин і матеріалів, визначення їх механічних властивостей, визначення параметрів руху твердих, рідких і газоподібних речовин і матеріалів, визначення геофізичних і геодинамічних параметрів.

У разі зниження рівня точності механічних вимірювань виникають неминучі труднощі в торгівлі, ускладнюється облік енергоносіїв і сировини під час їх виробництва, здобування, зберігання, транспортування, розподілу, підвищується ризик техногенних катастроф тощо. З метою забезпечення необхідного рівня точності та єдності механічних вимірювань у ННЦ «Інститут метрології» створено еталонну базу в цій галузі.

Упродовж 1993-1997 років у ННЦ «Інститут метрології» було створено державний первинний еталон одиниці маси 1 кг і державну повірочну схему для засобів вимірювань маси, яка охоплює декілька мільйонів робочих і еталонних засобів вимірювань. Останнім часом завдяки вдосконаленню еталона значно розширився діапазон відтворення одиниці маси (від 1 міліграма до 50 кг) з точністю, яка відповідає сучасному світовому рівню, що було підтверджено під час звірень із відповідними еталонами Росії, Німеччини, Словаччини, Польщі, Литви.

Єдність вимірювань твердості металів базується на створених у 1999 році в ННЦ «Інститут метрології» державних первинних еталонах твердості за шкалами Брінелля, Віккерса, Роквелла, Суперроквелла. Окрім передачі одиниць твердості територіальним органам ЦОВМ, ННЦ «Інститут метрології» освоїв виготовлення робочих еталонів одиниць твердості 1-го і 2-го розрядів, якими вже оснащено велику кількість промислових підприємств.

Така актуальна проблема для України та всього людства, як підвищення рівня безпеки експлуатації атомних електростанцій, зумовила необхідність створення ряду систем захисту АЕС від впливу зовнішніх чинників. У ННЦ «Інститут метрології» розроблено й організовано серійне виробництво апаратури антисейсмічного захисту АЕС, що дозволяє відключити атомний реактор у разі сейсмічних поштовхів у зоні розташування енергоблоків. Одночасно створено державний первинний еталон одиниці прискорення для трикомпонентної акселерометрії для метрологічного забезпечення цих сейсмодатчиків. Такими сейсмодатчиками в Україні оснащено вже декілька АЕС.

Гравіметрія є одним із унікальних видів вимірювань, де ННЦ «Інститут метрології» має значні досягнення.

Для вимірювання прискорення вільного падіння використовується балістичний метод, коли параметри руху тіла, що вільно падає у вакуумі, вимірюються за допомогою лазерного інтерферометра. Такі прилади – балістичні гравіметри – були створені лише в національних метрологічних інститутах декількох провідних країн світу: США, Японії, Франції, Великобританії, Італії, Австралії, Китаю. Метрологічне забезпечення гравітаційних вимірювань дозволило вирішити фундаментальні завдання: забезпечити відтворення одиниць фізичних величин (сили, тиску) та атестацію гравіметричних полігонів і опорних пунктів, створити опорні геодезичні та гравіметричні мережі, забезпечити можливість дослідження геодинамічних процесів, створити нові методи пошуку корисних копалин тощо.

У ННЦ «Інститут метрології» також розроблено і виготовлено гравіметри стаціонарні, наземні польові, морські надводні, значна частина яких ще знахоиться в експлуатації.