I progressi della biologia molecolare hanno permesso di individuare due fattori coinvolti nel carcinoma renale metastatico, il VEGF e mTOR, da utilizzare come bersagli di nuove terapie, particolarmente nel caso di tumori in stadio avanzato. I farmaci bevancizumab, pazaponib, sunitinib e sorafenib inibiscono la via del VEGF; temosirolimus ed everolimius quella di mTOR. Attualmente, le cure consistono spesso nella combinazione di più farmaci per raggiungere un miglior controllo della crescita del tumore e della sua diffusione nel corpo.