Las sondas de línea de transmisión son un tipo especial de sonda pasiva diseñada para su uso a frecuencias muy altas. Sustituyen el cable de sonda de alta impedancia que se encuentra en una sonda pasiva tradicional por una línea de transmisión de precisión, con una impedancia característica que coincide con la entrada del osciloscopio (50 Ω). Esto reduce enormemente la capacitancia de entrada a una fracción de picofaradio, minimizando la carga de las señales de alta frecuencia. Una red de adaptación en la punta aumenta la resistencia de entrada de CC. Aunque tienen menor resistencia de entrada de CC que una sonda pasiva tradicional (normalmente de 500 Ω a 1kΩ), la impedancia de entrada de estas sondas permanece casi constante en todo su rango de frecuencias. Una sonda pasiva tradicional ÷10 tendrá una impedancia de entrada de 10 MW en CC, sin embargo esta impedancia cae rápidamente con la frecuencia, pasando por debajo de la impedancia de entrada de una sonda de línea de transmisión a menos de 100 MHz.
En algunas aplicaciones, las sondas de línea de transmisión ofrecen ventajas sobre las sondas activas. Además de ser menos costosas, su diseño pasivo es más resistente a la sobretensión y a la exposición ESD. Son útiles en aplicaciones que producen impulsos estrechos de subida rápida con amplitudes que superan el rango dinámico de las sondas activas. También suelen tener menos efectos parásitos en la respuesta en frecuencia. Una sonda de línea de transmisión de alto ancho de banda que accione un osciloscopio de muestreo puede utilizarse como "patrón oro" en situaciones en las que se cuestione la respuesta de una medición de sonda activa.
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