Bien que diminué la consommation de carburant et l'accélération lente sont des drapeaux rouges de défaillance du capteur d'oxygène, il existe plusieurs méthodes de précision pour diagnostiquer ce problème. Comme les capteurs d'oxygène reposent sur la communication électronique, les véhicules modernes équipées d'une sonde à oxygène amont ont également des ordinateurs d'injection de carburant. Ces ordinateurs disposent d'un port de connexion pour un des outils de diagnostic. Une fois connecté, l'ordinateur d'injection de carburant alimente les codes d'outils qui indiquent des erreurs opérationnelles, appelées codes de diagnostic. Certains codes de diagnostic indiquent l'échec de capteurs d'oxygène. Par exemple, dans les systèmes de diagnostic OBD-II, codes P0030 P0038 et P0130 grâce à travers P0147, entre autres, indiquent capteurs défectueux d'oxygène.