Viele VOR-Stationen sind mit einer zusätzlichen Anlage, dem Entfernungsmessgerät DME (distance measuring equipment), ausgerüstet. Mit der DME-Anlage an Bord eines Flugzeugs können dann neben den Richtungsinformationen der VOR-Station auch Entfernungswerte zu dieser Station empfangen und angezeigt werden.
Die Kombination von Drehfunkfeuer und Entfernungsmessgerät wird je nach ziviler oder militärischer Zugehörigkeit als VOR/DME (VOR und Distance Measuring Equipment) oder VORTAC (VOR und Tactical Air Navigation TACAN) bezeichnet.
Auch einige Instrumenten-Landesysteme werden mit einer solchen Einrichtung ausgestattet. Diese Kombination wird in Anflugkarten als LOC-DME (Localizer und Distance Measuring Equipment) gekennzeichnet.
Die DME-Einheiten am Boden und an Bord bestehen aus Sende- und Empfangsteil. Der DME-Sender an Bord des Flugzeugs strahlt Impulse aus, die am Boden vom DME- oder TACAN-Empfänger empfangen werden. Die eingegangenen Impulse lösen im Bodenempfänger auf einer anderen Frequenz entsprechende Antwortimpulse aus. Diese werden wiederum im Bordempfänger des DME empfangen. Die Laufzeit von Frage- und Antwortimpuls wird dann in eine Strecke umgerechnet und als Entfernung in Nautischen Meilen (NM) im Display des DME zur Anzeige gebracht.
Wie aus der Abbildung bereits zu ersehen ist, bezieht sich die Entfernungsmessung immer auf die direkte, gerade Strecke zwischen Flugzeug und Bodenanlage. Das bedeutet, dass die wahre Entfernung über Grund stets geringer ist.