本发明提供一种长程光学表面面形检测仪，包括移动光学头，所述移动光学头包括尾纤、分束镜、单孔屏、傅里叶变换透镜和面阵探测器，所述移动光学头设置为通过所述尾纤将输入的光束出射，以使光束透过所述分束镜后入射到待测光学器件的表面上，再经所述待测光学器件的表面反射回所述分束镜，并通过所述分束镜使部分反射回的光束透过所述单孔屏的屏孔反射至所述傅里叶变换透镜，该反射的光束通过所述傅里叶变换透镜沿垂直于所述待测光学器件表面对应测量点的法线的方向反射至所述面阵探测器，最后在所述面阵探测器上形成测量光斑。本发明减少了测量不同角度时测量光束横移引入的系统误差，从而提高了测量精度。