Влагалищное ультразвуковое исследование — самый важный инструмент для более точного установления наличия или отсутствия внутриматочной беременности на ранних сроках. Когда вагинальное УЗИ и анализ на бета-ХГЧ используются вместе, внематочная беременность диагностируется с большой точностью. Одним только УЗИ можно обойтись на таком сроке, когда достигается уровень ХГЧ, выше которого плодное яйцо должно быть видно на УЗИ. Отсутствие плодного яйца в матке при уровне ХГЧ больше 1800 MF./л (или больше 1800-3500 МЕ/л при абдоминальном УЗИ) с большой степенью вероятности говорит о внематочной или о нежизнеспособной внутриматочной беременности. Внематочные беременности с высоким уровнем бета-ХГЧ (более 10000 МЕ/д) представляют высокий риск опасного для жизни разрыва маточной трубы.
Если в это время вагинальное УЗИ показывает увеличение придатка и пустую матку, это почти без сомнения внематочная беременность. Тем не менее, многоплодная беременность на ранних сроках может вызвать высокий уровень ХГЧ, но беременность не визуализируется, а увеличение придатка не всегда идентифицируется. Менее обычные причины кровотечения, такие как пузырный занос или потеря одного из плодов при многоплодной беременности, также могут быть определены на ультразвуке. Точность ультразвукового исследования варьируется в зависимости от мастерства врача, качества оборудования, наличия аномалий матки, фибром или многоплодной беременности, и лабораторных характеристик анализа на ХГЧ.