การวัดขนาดองคชาตแต่ละคนให้แม่นยำที่สุด ควรมีการวัดในเวลาที่แตกต่างกันของการแข็งตัว จำนวนหลาย ๆ วัน จากนั้นก็หาค่าเฉลี่ยด้วยกัน เพื่อสร้างบัญชีขนาดที่อาจเกิดจากความหลากหลายในธรรมชาติ และปัจจัยต่าง ๆ ของการแข็งตัว อย่างเช่นระดับความยั่วยวนอารมณ์, เวลาของวัน, อุณหภูมิห้อง, ความถี่ของกิจกรรมทางเพศ และความคลาดเคลื่อนของวิธีวัด[4][5]

ขนาดความยาววัดได้จาก การวัดขณะยืนโดยให้องคชาตขนานไปกับพื้นห้อง โดยวัดจากหัวองคชาตถึงส่วนโคนรวมถึงส่วนลาดเอียง ผลการวัดอาจคลาดเคลื่อนถ้าวัดจากด้านใต้ขององคชาต หรือถ้านั่งอยู่หรือหมอบ[4] ส่วนการวัดเส้นรอบวงวัดจากการขยายตัวเต็มที่ขององคชาต โดยวัดในสามตำแหน่งคือ ส่วนหัว ,ส่วนกลาง และส่วนโคน[4]

องคชาตจะต้องแข็งตัวอย่างเต็มที่ที่สุด เพื่อที่จะทำการวัดอย่างถูกต้องแม่นยำ ซึ่งอาจเป็นการยากที่จะทำในเชิงปฏิบัติ อย่างน้อยครั้งหนึ่งเคยมีแพทย์ชาวบราซิลได้ทำการฉีดยาไปที่องคชาตเพื่อให้แข็งตัวเต็มที่ และก็ได้ผลที่สอดคล้องกัน[6] แพทย์บางคนวัดองคชาตโดยการยืดส่วนที่หย่อนยานขององคชาตให้ไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้[7] ส่วนการวัดด้วยตัวเองมักจะเชื่อถือไม่ได้เพราะคนมักจะรายงานขนาดอวัยวะเพศให้ใหญ่เกินความจริง[8]