Come suggerito dal nome, la FTDP-17 è dovuta ad una mutazione del gene che codifica per la proteina Tau, presente nel cromosoma 17. Tale mutazione, localizzata più frequentemente nella porzione codificante per il sito di legame tra la proteina tau e la tubulina, porta ad anomalie del citoscheletro neuronale per impedimento della formazione dei microtubuli. In una percentuale minore di casi, la mutazione è localizzata in una regione non codificante che regola la trascrizione dell'esone 10 della proteina tau; in questo caso, la mutazione esita verso la produzione di una proteina più lunga, tendente all'accumulo neuronale e conseguente citotossicità per alterato smaltimento.