Die Entwicklung von Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen ist eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung der Ultrapräzisionsbearbeitung. In den letzten Jahren haben Industrieländer erfolgreich eine Vielzahl fortschrittlicher Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen entwickelt. Die Entwicklungsrichtung von Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen besteht darin, die Genauigkeit von Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen weiter zu verbessern, großformatige Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen zu entwickeln und multifunktionale und hocheffiziente Spezial-Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen zu entwickeln.
Die Vereinigten Staaten, Großbritannien, Deutschland und andere Länder begannen in den 1970er Jahren (Japan in den 1980er Jahren) mit der Herstellung von Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen und können diese in Chargen liefern. In Bezug auf große Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen hat das LLL National Laboratory in den Vereinigten Staaten 1986 erfolgreich zwei große Ultrapräzisions-Diamantdrehmaschinen entwickelt: eine ist eine horizontale DTM-3-Diamantdrehmaschine mit einem Bearbeitungsdurchmesser von 2,1 m und der andere einen Bearbeitungsdurchmesser von 1,65 m. Die LODTM Vertical Large Optical Diamond Drehmaschine. Unter ihnen gilt die LODTM vertikale große optische Diamantdrehmaschine als die Ultrapräzisions-Werkzeugmaschine mit der höchsten Präzision der Welt. Die Vereinigten Staaten entwickelten später eine große 6--Achsen-CNC-Präzisionsschleifmaschine zum Präzisionsschleifen großer optischer Spiegel.
Das britische Cranfield Precision Machining Centre entwickelte 1991 erfolgreich die Multifunktions-3-Koordinaten-CNC-Schleifmaschine OAGM-2500 (Tischfläche 2500 mm × 2500 mm), die präzise Freiformflächen bearbeiten (schleifen, drehen) und messen kann. Die Werkzeugmaschine übernimmt die Methode des Spleißens von Werkstücken und kann auch große Spiegel mit einem Durchmesser von 7,5 m in astronomischen Teleskopen bearbeiten.
Japans multifunktionale und hocheffiziente Spezial-Ultrapräzisions-Werkzeugmaschinen haben sich schnell entwickelt, was eine wichtige Rolle bei der Förderung der Entwicklung der japanischen Mikroelektronik- und Haushaltsgeräteindustrie gespielt hat.