不拆卸诊断就是不经拆卸便可判断机车的技术状态或故障。这种方法可避免因拆卸造成人力、物力和时间的浪费（尤其是盲目性拆卸），还可避免因拆卸造成机器零件的损伤。现将不拆卸诊断方法叙述如下：
1.温度、烟色变化法
机车在工作中，某些故障产生后，往往还会造成温度、烟色或气味的变化，因此可以通过各部分在工作中的变化作为检查手段，以证明各部分确实有故障。
（1）温度变化。如果某缸不工作，该缸的缸盖、缸体部分温度一定会偏低；如某主轴瓦烧坏，该主轴瓦附近机体温度偏高，机体发热并使油蒸发，曲轴箱内定有蓝灰色或白色烟雾由通气孔溢出；如刹车打滑，则制动鼓一定发热，并有臭味及烟气散发出来。
（2）烟气变化。若是排气管冒浓黑烟雾，则是负荷太重，供油量太大，喷油质量差；若冒蓝烟，则是烧机油；若是灰白色烟气，则是机体温度太低或油中有水等原因。
（3）异味。如摩擦片、制动带、传动带、绝缘漆、机油等烧损时，必有相应的气味溢散出来，通过嗅觉可明显感觉到，也为分析故障发生的部位提供了部分依据。
2.问诊法
向驾驶员、修理工询问机车产生故障前后的征象和情况，或者查阅随车记录及保养、修理档案的记载等，作为判断分析机车故障的参考依据。
3.观察法
通过观察机器的反常现象来判断机车的故障，如机车外表有漏水、漏油、漏气、漏电现象，油温、油压、水温不正常，灯光不亮等。
4.断缸法
依次停止某个气缸的供油或点火，观察故障征象的变化情况，来判断机车哪个气缸发生故障。
5.试探法
在分析机车故障过程中，对某些故障的原因一时无法准确判断，采用某些试探性的检查、调整方法，观察故障征象的变化，来验证怀疑是否属实。
6.换件法
分析故障时，对某一部件或零件有怀疑，可用技术状态好的备件去代换，根据换件前后征象变化情况，判明原部件的技术状态是否正常。
7.运用指标评定法
通过有关指标的变化规律来分析判断机器零件的磨损程度。如根据内燃机机油消耗量与相对于主燃油消耗量的比值，推算出缸套活塞组的磨损程度；根据发动机主油道油压下降值，推算出曲轴轴承的磨损程度。
8.筛选法
对某些不便检查或检查时很麻烦，甚至尚无检查办法的故障因子，不直接进行检查，而是通过对其它故障因子依次检查筛除，最后剩下的便是故障真正成因。
9.听诊法
机车或发动机在工作中有异常响声，但不知发生在哪部分，可用听诊器或改锥听诊，通过各缸声音差别或不同部位声音变化进行反复比较，再根据内部零件所在部位及配合关系，判断其响声由哪部分零件引起，从而得到判断故障原因的依据。
10.“切脉”法
用仪表、量具测试有关技术规范值来分析判断故障和技术状态。如用仪器测量发动机的功率、转速、压力、温度、流量等。
在发动机运转时，手紧握高压油管，用感觉喷油泵压油时所产生的脉动情况来判定各缸的工作状况，即“切脉”。采用此法时，可同时结合听诊法和温度感觉法进行分析、比较，以确定故障所在的缸和产生的原因。一般情况是：脉动大、爆发声音强和瞬间温度高，表明单缸供油量偏大；反之，表明单缸供油量偏小；脉动大，但爆发声音弱和瞬间温度低，表明喷油器喷孔堵塞或针阀卡住，因而造成高压油管内油压很高，但不能喷油或喷油很少；脉动小，爆发声音不正常和瞬间温度高，表明喷油器喷油压力下降，雾化不良，造成不能及时发火和完全燃烧，因而后燃严重，排气温度增高。
11.比较法
当确定某缸工作不正常时，为进一步判定故障所在的部位，可在喷油泵上拆下一个有故障的和一个无故障的缸的高压油管接头，然后踏下油门，按下启动按钮，比较喷油泵的两油管接头内柴油喷出的油柱高度。若有故障一缸和无故障一缸的油柱高度一致，说明故障在喷油器或由气缸的密封性差所造成的；反之，故障在喷油泵。