L'analisi delle tolleranze nel caso peggiore è il tipo tradizionale di calcolo di accumulo delle tolleranze. Le singole quote vengono impostate sui rispettivi limiti di tolleranza per ottenere la misurazione massima o minima possibile dell'accumulo.

Il modello basato sul caso peggiore non considera la distribuzione statistica delle singole quote, ma piuttosto che tali quote non superino i rispettivi limiti di tolleranza specificati. A livello matematico, il modello presuppone che tutte le quote di tolleranza siano uguali a uno dei valori limite e che si verifichi pertanto una condizione estrema di accumulo. In altri termini, il modello prevede la massima variazione prevista della misurazione.

Eseguendo la progettazione in base ai requisiti di tolleranza nel caso peggiore è possibile garantire l'assemblaggio e il funzionamento corretti del 100% delle parti, indipendentemente dalla variazione di quotatura dei componenti e dalla combinazione di accumulo effettive. Il principale svantaggio è costituito dal fatto che il modello basato sul caso peggiore richiede spesso tolleranze molto strette dei singoli componenti. Ne conseguono processi di fabbricazione e ispezione costosi e/o elevati tassi di scarto.

L'analisi delle tolleranze nel caso peggiore è in genere necessaria per le interfacce meccaniche di importanza critica e per le interfacce di sostituzione delle parti di ricambio. Quando l'analisi delle tolleranze nel caso peggiore non è un requisito del contratto, la corretta applicazione dell'analisi statistica delle tolleranze può garantire risultati di assemblaggio accettabili con tolleranze superiori dei componenti e costi di fabbricazione inferiori.