O carcinoma renal cromófobo microscopicamente tem as células tumorais arranjadas em padrão sólido ou em ninhos, às vezes associado a padrões microcísticos e adenomatosos. As células tumorais têm bordas indistintas e citoplasma escasso, pálido e acidofílico, sem halos perinucleares.

As células tumorais do carcinoma renal de células claras são grandes, com citoplasma variando de opticamente claro a granular. A aparência celular clara das células tumorais resulta do acúmulo de mucina. Formações tubulares, papilares e císticas podem estar presentes.

O carcinoma renal papilar microscopicamente é composto por formações papilares complexas, muitas vezes acompanhadas de infiltração proeminente do estroma por macrófagos espumosos. No exame imuno-histoquímico (e em contraste com o carcinoma de células renais convencional) há expressão consistente de queratina 7.

Os carcinomas de ductos coletores são raros. Ocorrem mais em homens velhos, e são mais localizados na região cortical. Possuem uma arquitetura tubulopapilar e são envolvidos por uma reação desmoplástica. Positividade para PAX 8 e negatividade para p 63 ajuda no diagnóstico diferencial.