本发明提供了一种用于飞机水平测量的方法，包括：利用激光跟踪仪测量飞机上的多个基准点以得到每个基准点在测量坐标系下的测量坐标值；构建基于该多个基准点的飞机全机水平坐标系；计算多个基准点在飞机全机水平坐标系下的实际坐标值；以及基于多个基准点在测量坐标系下的测量坐标值和在飞机全机水平坐标系下的实际坐标值来确定从测量坐标系到飞机全机水平坐标系的变换矩阵。此外，本发明还提供了一种用于飞机水平测量的系统和计算机可读存储介质。通过本发明，在飞机水平测量前不用再进行飞机调平步骤，也不用再进行飞机调平后与激光跟踪仪的测量坐标系的统一工作，消除了飞机调平和统一工作带来的误差，大幅提高了测量精度和测量效率。