Befunde der Magnetresonanztomographie (MRT) können bei der Diagnose der Tay-Sachs-Krankheit unterstützend wirken. Die definitive Diagnose wird jedoch durch biochemische Tests gestellt; dabei ist das vollständige Fehlen oder eine deutliche Reduktion der Hexosaminidase-A (HexA)-Enzymaktivität im Plasma und in den Leukozyten (weißen Blutkörperchen) diagnostisch.