Le diagnosi di Moymoya è sostenuta dai risultati del CT (Tomografia computerizzata), dell'Imaging a risonanza magnetica o mediante angiogramma. Le immagini ottenute con Contrast-enhanced T1-weighted sono migliori di quelle ottenute mediante FLAIR raffiguranti il segno di Ivy nella leptomeninge. MRI e MRA devono essere eseguite sia per la diagnosi che per il "follow-up" della malattia Moyamoya. Le immagini di tipo Diffusion-weighted possono essere utili per seguire il decorso nei bambini, nei quali i deficit focali possono portare con più facilità a nuovi infarti. Spesso gli studi di medicina nucleare come la SPECT (emissione tomografia computerizzata di singoli fotoni) sono utilizzati per dimostrare la diminuzione di sangue e di apporto di ossigeno nelle aree del cervello coinvolte in questa malattia. L'angiografia convenzionale, nella maggior parte dei casi, fornisce la diagnosi definitiva e dovrebbe essere eseguita prima di qualunque considerazione che porti ad intervento chirurgico.