Las máquinas de medición por coordenadas se utilizan ampliamente en el campo industrial debido a su facilidad de automatización. Sin embargo, estimar la incertidumbre de la medición es una tarea delicada, especialmente al controlar la desviación, dado el gran número de factores que influyen en la medición. Una estimación precisa de la incertidumbre es crucial para evitar evaluaciones de conformidad incorrectas. El propósito de este estudio es controlar las especificaciones de tolerancia de forma geométrica, teniendo en cuenta su incertidumbre asociada. Se propone un modelo de ajuste de superficie basado en el criterio de mínimos cuadrados, que permite obtener la matriz de varianza-covarianza mediante un cálculo iterativo de acuerdo con el método de optimización de Levenberg-Marquardt. La desviación de forma se evalúa siguiendo la norma de Especificaciones de Producto Geométrico (GPS), y su incertidumbre asociada se estima utilizando la guía para la expresión de la incertidumbre en la medición (GUM) y la propagación de la ley de incertidumbre. Finalmente, la evaluación de conformidad se realiza en función de la desviación medida y su incertidumbre asociada. Se presentan y detallan diferentes resultados para la medición de rectitud, planitud, circularidad, redondez y cilíndricidad. Este modelo se valida posteriormente mediante una simulación de Monte Carlo, y se realizaron comparaciones interlaboratorios de los resultados obtenidos, que mostraron un resultado satisfactorio. Esta contribución es de gran utilidad para las empresas manufactureras y los laboratorios de metrología, permitiéndoles cumplir con las directrices normativas, que estipulan que cada resultado de medición debe ir acompañado de su incertidumbre asociada.