本发明提供了一种基于无线信号到达时间的定位方法，包括：由无线设备与多个基站中的每个基站进行测距交互，在测距交互过程中，除最后一次发送测距数据包对应的通信外，均采用参考信号进行交互并且在物理层测量参考信号的发送和/或到达时间；由无线设备获取多个基站发送的带有定位所需数据的测距数据包，其中，定位所需数据基于相应参考信号的发送和/或到达时间生成；根据多个基站发送的测距数据包中的定位所需数据对无线设备进行定位；在不经应用层对数据包封装发送与拆包解析的情况下，可以在物理层对参考信号获得更精确的发送时间和到达时间，进行获得更准确的信号理论飞行时间，提高基于无线信号到达时间的定位方法的定位精度。