As causas do zumbido pulsátil são complexas e muitas vezes requerem investigações apropriadas de acordo com as possíveis causas. Por exemplo, quando se suspeita de malformações arteriovenosas duras, pode ser feita uma RM craniana combinada com uma angiografia de ressonância magnética de alta definição; a TC do osso temporal pode ser feita quando se suspeita de bolhas da veia jugular; a angiografia de raios X pode ser usada para descobrir se existem malformações vasculares ou fístulas arteriovenosas; a ultra-sonografia pode ajudar a diagnosticar a aterosclerose carotídea. Para além disto, as investigações audiológicas são de rotina e incluem tonografia, audiometria tonal pura, limiar hiperacústico, audiometria de fala, audiometria de condutância acústica e audiometria de resposta eléctrica. Se necessário, serão também realizados testes laboratoriais como a taxa de sedimentação de eritrócitos, reologia sanguínea, glicose sanguínea e lipídios.