本发明公开了一种随动式定位器顶端球心空间坐标的测量工具及其测量方法,包括激光跟踪测量仪、随动式定位器、定位工艺接头和测量支臂，其中，定位工艺接头位于随动式定位器的上方，用于连接飞机部件与定位器，环形测量支臂通过两侧夹紧螺栓固定在随动定位器上部侧壁上，用于实施测量定位器顶端球心空间坐标。使用激光跟踪测量仪对全局坐标系下随动式定位器顶端球心与环形支臂测量孔中的靶球球心之间相对空间坐标关系进行标定；其次在飞机部件调姿过程中，使用激光跟踪测量仪对安装在环形支臂测量孔中的靶球球心进行测量，获得随动式定位器顶端球心全局空间坐标。本发明结构简单、精度高，对定位器初始位姿没有要求。