Udviklingen af ultrapræcisionsværktøjsmaskiner er en vigtig forudsætning for udviklingen af ultrapræcisionsbearbejdning. I de senere år har udviklede lande med succes udviklet en række avancerede ultra-præcisionsbearbejdningsmaskiner. Udviklingsretningen for ultrapræcisionsværktøjsmaskiner er yderligere at forbedre nøjagtigheden af ultrapræcisionsværktøjsmaskiner, udvikle storskala ultrapræcisionsværktøjsmaskiner og udvikle multifunktionelle og højeffektive ultrapræcisionsmaskiner til specialformål.
USA, Storbritannien, Tyskland og andre lande begyndte at producere ultrapræcisionsværktøjsmaskiner i 1970'erne (Japan i 1980'erne), og kan levere dem i partier. Med hensyn til ultrapræcisionsmaskiner i stor skala udviklede LLL National Laboratory i USA to storskala ultrapræcisions-diamantdrejebænke i 1986: Den ene er en horisontal DTM-3-diamantdrejebænk med en bearbejdningsdiameter på 2,1 m, og den anden har en bearbejdningsdiameter på 1,65 m. LODTM Vertical Large Optical Diamond Drejebænk. Blandt dem er LODTM lodret store optiske diamantdrejebænk anerkendt som den ultrapræcisionsmaskine med den højeste præcision i verden. USA udviklede senere en storstilet 6-akse CNC-præcisionsslibemaskine til præcisionsslibning af store optiske spejle.
Det britiske Cranfield Precision Machining Center udviklede med succes OAGM-2500 multifunktions tre-koordinat CNC-slibemaskine i 1991 (bordareal 2500 mm × 2500 mm), som kan behandle (slibning, drejning) og måle præcisions-friformede overflader. Værktøjsmaskinen anvender metoden til at splejse emner og kan også behandle store spejle med en diameter på 7,5 m i astronomiske teleskoper.
Japans multifunktionelle og højeffektive ultrapræcisionsværktøjsmaskiner til specialformål har udviklet sig hurtigt, hvilket har spillet en god rolle i at fremme udviklingen af Japans mikroelektronik- og husholdningsapparatindustrier.