У неясних і сумнівних випадках раку шлунка велику користь надає діагностична лапаротомія. Вона буває показана і в тих випадках, коли поглиблене клінічне дослідження з повторними рентгенівськими та іншими дослідженнями не створює впевненості у відсутності раку шлунка. Слід розрізняти 2 варіанти діагностичної лапаротомії. У першому варіанті вона виробляється для того, щоб переконатися, чи є рак взагалі або його немає. Якщо пацієнт нічим іншим не обтяжений, така діагностична лапаротомія, як правило, безпечна і легко переноситься хворими. У другому варіанті діагностична лапаротомія робиться тоді, коли потрібно уточнити, видалимо цей рак шлунка. У випадках занедбаності раку така лапаротомія виявляється для хворого більш важкою і не вільна від невдач. У деяких випадках доводиться вдаватися під час діагностичної лапаротомії і до діагностичної гастродуоденотомія. При цьому детально вивчаються і уточнюються всі дефекти слизової, її підозрілі ділянки, зростання підслизових інфільтративних фіброзних форм раку. У сумнівних випадках можна вдатися і до біопсії підозрілої ділянки стінки шлунка, але слід пам'ятати, що орієнтуватися можна тільки на відповідь про наявність в цьому шматочку раку, бо незнаходження його ще не означає, що раку немає.
Не позбавлена практичного значення для діагностики погано пальпованих при операції дрібних інфільтратів в стінці шлунка його субопераційне транслюмінація і рентгеноконтрастная артериография.