2. แนวทางที่อาศัยวิธีการทางสถิติ เป็นการตรวจสอบคุณภาพของเครื่องมือโดยอาศัย ค่าของตัวเลขหรือค่าทางสถิติต่างๆ เช่น
การวิเคราะห์ทั้งฉบับ เพื่อตรวจสอบความตรง (Validity) ความเที่ยง (Reliability)
การวิเคราะห์เป็นรายข้อ เพื่อตรวจสอบความยากของข้อสอบ (Item difficulty) และอำนาจจำแนกของข้อสอบ (Item discrimination) วิธีการนี้
เราต้องนำเครื่องมือที่สร้างขึ้นมาแล้วนำไปทดลองใช้ แล้วนำผลที่ได้มาคำนวณค่าต่างๆ เทียบกับเกณฑ์การยอมรับ ถ้าหากอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ก็สามารถที่จะนำไปใช้เก็บรวบรวมข้อมูลเพื่อการทำวิจัยต่อไปได้ แต่ถ้ายังไม่อยู่ในเกณฑ์การยอมรับ ก็จะต้องนำมาปรับปรุงและนำไปทดสอบ หรือทดลองใช้ใหม่จนกว่าค่าที่ได้จะอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้
ในบางเทคนิคอาจพิจารณาค่าทางสถิติจากความคิดเห็นผู้เชี่ยวชาญก็ได้ เช่น
พิจารณาจากค่าดัชนีความสอดคล้องระหว่างข้อสอบหรือข้อคำถามกับจุดประสงค์ (Index Item-Objective
congruence :IOC ) ซึ่งเป็นวิธีที่นักวิจัยนิยมกันอีกวิธีหนึ่งโดยเฉพาะการวิจัยในชั้นเรียน และงานวิจัยที่เสนอเป็นผลงานทางวิชาการเพื่อขอมีขอเลื่อนวิทยฐานะ