Dependendo do tamanho do tumor, as imagens ultra-sonográficas do carcinoma medular da tiróide com menos de 1cm de diâmetro são semelhantes às do carcinoma papilífero microscópico, com bordas hipoecóicas, mal definidas, morfologia irregular com calcificações, e devido à necessidade do tumor maligno de obter nutrientes, tende a ser esférico com grandes comparações longitudinais e transversais. No entanto, quando o tumor tem mais de 1cm de diâmetro, é mais provável que o carcinoma medular da tiróide pareça ovóide, com bordas regulares e calcificações grosseiras, e é propenso à metástase dos gânglios linfáticos.