本发明属于高超声速风洞试验技术领域，公开了一种微小气动阻力测量装置及其使用方法。装置的模型壳体为圆锥形中空薄壁结构，在模型壳体的内腔，沿中心轴线，从前至后依次固定传力支杆、微力天平和天平支杆；天平支杆的后段套装限位板，模型壳体的后端面固定模型底盖，天平支杆穿过模型底盖固定连接高超声速风洞的攻角机构；模型壳体上固定一根模型悬线，模型悬线与测力模型装配体的理论重心铅垂线重合。使用方法包括组装测力模型装配体，悬挂并调平测力模型装配体，安装测力天平和进行高超声速风洞测力试验。装置和使用方法解决了大模型重量对小气动载荷测量干扰严重的问题，解决了稀薄流场下模型微小气动阻力测量难题，具有工程推广价值。