Os achados da ressonância magnética (RM) podem ser de suporte no diagnóstico da doença de Tay-Sachs. O diagnóstico definitivo é estabelecido através de testes bioquímicos; nestes testes, a ausência completa ou uma redução significativa da atividade da enzima Hexosaminidase-A (HexA) no plasma e nos leucócitos (glóbulos brancos) é diagnóstica.