Трансмиссию обычно диагностируют на стенде с беговыми барабанами.Измеряют общие потери в ее узлах на определенных скоростных и нагрузочных режимах, проверяют нагрев, шумы и вибрации в главной передаче и коробке передач с помощью специального оборудования, самопроизвольное выключение передач, биение карданного вала с помощью индикатора, полноту выключения сцепления по свободному ходу педали сцепления и легкости включения передач, пробуксовку сцепления при нагружении двигателя через ведущие колеса автомобиля с помощью стробоскопического прибора. Для коробки передач и ведущего моста перспективными методами диагностики являются виброакустический и спектрографический.
Распространенным методом диагностики является замер суммарного углового люфта (зазора). Исследования показали, что суммарный угловой люфт деталей трансмиссии линейно зависит ог пробега автомобиля. Приборы для определения углового люфта разработаны ХАДИ и Ленинградским филиалом НИИАТа. Прибор состоит из динамометрического ключа, градуированного сектора и стрелки и позволяет замерять люфты на различных передачах, в карданной и глазной передачах.
В ГОСНИТИ разработан вариант подобного прибора КИ-4832 который отличается меньшей трудоемкостью на установку и снятие его при замере люфтов в трансмиссии автомобиля.