1.免疫学检查：应用免疫组织化学方法检测ras2l及p53的表达，明确肿瘤发生的基础性原因。
2.病理组织学检查：横纹肌肉瘤的诊断是在瘤细胞浆内发现横纹，这种横纹在苏木精-伊红(HE)染色有时不易证实，用Masson三色染色或磷钨酸-苏木精(PTAH)染色则容易发现，横纹肌肉瘤的形态学和细胞学特征非常广泛，正确诊断不应完全依赖于横纹的有无。有的病例光镜找不到横纹，电镜则可能发现。发生于儿童时期，眼眶内发展较快肿瘤，瘤细胞呈梭形的肉瘤均应考虑横纹肌肉瘤可能性，直至最后证实是其他类型的肿瘤。
横纹肌肉瘤大体所见呈块状，形状不规则，与眼球和眶内结构粘连，淡粉色，无包膜，质地软，嫩如鱼肉状，可有假包膜与周围脂肪组织分界，镜下瘤细胞类型广泛和增长形式不同，细胞形状从小的未分化的圆形细胞到较为分化的带状、球拍、蜘蛛状和巨细胞可见，在分化较好的瘤细胞中可见横纹，根据主要的细胞成分可分成不同类型横纹肌肉瘤，多简分为3型：胚胎型、腺泡型和多形性。
(1)胚胎型：肿瘤由胚胎发育不同阶段的横纹肌母细胞构成，眼眶内横纹肌肉瘤几乎3/4属于此类型，镜下可见成片的圆形和梭形细胞，呈均匀分布或排列为疏松和紧密相间的细胞带，低分化的瘤细胞呈圆形或小梭形，核大，深染，核内多染色质，核仁不清，仅有少量嗜伊红胞质，有较多核分裂，小梭形细胞核居中央，深染，两侧有胞质，上述两型细胞之间混杂有分化较好的瘤细胞，呈带状、网球拍状或蝌蚪状，胞质丰富，嗜伊红染色，颗粒状，有纵和横纹，多数肿瘤有丰富的血管，可见瘤细胞围绕血管排列。
(2)腺泡型：较胚胎型者少见，但较多形性为多，因其结构如肺小泡而得名，镜下可见腺样排列的瘤细胞和纤维间隔，瘤细胞比较集中，被纤维血管间隔分割成泡状，类似胚胎横纹肌肉瘤的瘤细胞位于间隔内，泡的边缘可有数层椭圆形细胞，类似腺上皮，中央瘤细胞分散游离，类似腺腔，此中央部之细胞大小不等，圆形，可有多核，有时纤维间隔突起，形成假乳头，腺泡样排列和假乳头为本型组织学特征，另外有少许细胞内含横纹，此种细胞有助于诊断。
(3)多形性：一般见于成年人，最为少见，由不同分化阶段的瘤细胞构成，其组织学特征是高度多形性和异形性，以梭形细胞为主，此外还有带状细胞，蝌蚪状细胞，这些细胞分化较好，体积较胚胎型大，外形规则，细胞内有丰富的胞质，胞质内有纵纹和横纹。
以上分型及组织像与预后有无关系，意见尚不一致，Lawrence称组织像与预后无关，复发和死亡与组织分型也无明显关系。
3.X线检查：多数可见眶腔扩大且密度增高的影像，这是因为横纹肌肉瘤发展快，来诊时肿瘤体积已较大，肿瘤代替脂肪组织而占据眼眶大部，X线片显示密度增高的软组织影，又由于患儿正处于眼眶发展时期，较短时间的眶压增高即可引起眶腔扩大，晚期尚可发现骨破坏。
4.超声波探查：B型超声显示病变为形状不规则的低回声区或无回声区，只有提高增益才有少许内回声;如无回声区表示出血腔，提高增益也不出现回声，有的病例病变内可出现带状回声间隔，肿瘤声衰减不显著，后界显示较清楚，用探头压迫眼球，病变图像改变不显著，表示为实体性病变，即无明显可压缩性。病变压迫眼球可使眼球壁弧度变平，甚或向玻璃体腔隆起，这种对眼球的压迫现象与肿瘤增长较快有关，眼眶良性肿瘤虽然也可影响眼球形状，但病变增长慢、眼外肌放松、眼球突出有一个调整过程，除泪腺肿瘤由于位置特殊，眼球受压迫较明显可使球壁变形外，其他部位缓慢生长的肿瘤对眼球壁压迫现象较轻而使眼球突出表现明显。当眶缘扪及肿物时，也可用探头直接接触表面皮肤进行探查，不但显示肿瘤声学性质，尚可测量肿瘤的深度，此点对选择手术进路和术中操作均有意义，彩色多普勒探查，在肿瘤内可发现丰富而杂乱的彩色血流，脉冲多普勒检测肿瘤内可见动脉频谱且血流流速较快，阻力指数提高。
5.CT扫描：CT扫描对于横纹肌肉瘤不能做出组织学诊断，但根据病变的形状、边界、密度、骨质破坏等图像改变，可做出对肿瘤性质的估计。此外，可清楚地显示肿瘤的位置和累及范围，对于诊断和制订治疗方案具有重要价值。
多数病例肿瘤位于眶上部，形状不规则，只有少数病例病变占据全眶或位于眶后部，而呈锥形或类圆形，肿瘤边界不锐利或边界不圆滑，肿瘤有坏死腔或出血时，密度不均匀，CT值在+34～+60HU，静脉注射阳性造影对比剂后明显增强，肿瘤扩展至眼球表面而沿巩膜生长，巩膜与肿瘤密度接近，两者界限不清，这种较大范围的接触与缺乏边界常被描写为铸造型;除恶性肿瘤之外，炎性假瘤，出血等浸润性病变均可观察到铸造型图形，肿瘤接触眶壁可见骨破坏，就诊时约有1/3病例发现明显骨破坏，这种骨破坏多发生在眶内壁，筛骨纸板等，如病变位于眶尖部则合并上壁骨破坏或眶上裂扩大，病变可向筛窦和颅中凹蔓延，肿瘤破坏眶顶则向颅前凹蔓延，病变位于眶下部破坏眶下壁，可侵入上颌窦或通过扩大的眶下裂蔓延至翼腭窝，颞下凹等处，病变侵犯眼外肌尚可观察到肌肉肿大。
6.磁共振成像：在显示肿瘤的位置，形状方面磁共振成像同于CT，其中T1WI显示为中等或中等偏低信号，T2WI强度增加，为高信号，肿瘤内有坏死腔和出血腔时则信号与实质区不一致，在出血灶区T1WI和T2WI均显示为高信号，在显示肿瘤与眼环的关系方面，因二者在T1WI均属于中等偏低信号，所以铸造样改变较CT更为显著。
