三坐标测针球头材质除红宝石外，还有氮化硅、氧化锆、陶瓷和碳化钨。在扫描应用中为明显，如以红宝石测针来扫描铝材或铸铁，两种材料之间的相互作用会产生对红宝石测球表面的“粘附磨损”。因此，建议使用氮化硅测针来扫描铝材工件或使用氧化锆测针来扫描铸铁工件，以避免粘附磨损现象。
此外，测杆的材料考虑也非常重要。测杆设计具有是大的刚性，确保在测量过程中将弯曲量降至低。除基本的不锈钢外，对于需要大刚度的小直径杆或超长杆使用碳化钨杆是好的选择，而陶瓷测针杆所具有的刚性优于钢测针杆，但重量远比碳化钨轻。
采用陶瓷杆的测头因发生碰撞时测针杆会破碎，因此测针对测头有额外的碰撞保护作用。另外重量极低的碳纤维是一种惰性材料，这种特性与特殊树脂基体相结合，在大多数极恶劣的机床环境下具有优异的防护作用。它是高精度应变仪片式测头的佳探针杆材料，具有优异的减振性能和可忽略不计的热膨胀系数。