Актуальность.  Онкологическая патология мочевыделительной системы  занимает существенную нишу среди в перечне заболеваний и смертности населения.  Новаторские патоморфологические методы в диагностике позволяют провести более точной анализа для постановки диагноза и внести новые данные в изучении патогенеза рака. Целью исследования явилось изучение вопросов совершенствования прижизненной патологоанатомической диагностики с внедрением в патологоанатомическую практику инновационных методов трехмерного изображения (атомносиловая и сканирующая электронная микроскопия) при раке мочевого пузыря (РМП). Материалы и методы. Отобрано 40 биопсийных образцов от больных с РМП. Они разделены на 4 группы в соответствии со стадией процесса (Т1N0М0  и Т2а-бN0М0)  и возраста (средний и пожилой). Фотосъемку выполняли в зондовом сканирующем микроскопе «NTEGRA-AURA» на парафиновых блоках. Образцы также фиксировали в глютаральдегидном фиксаторе, просматривали и фотографировали в сканирующем электронном микроскопе СЭМ «FE Quanta 200 3D». Результаты. При развитии опухолевого роста в  мочевом пузыре на I стадии выявлено упорядоченное расположение опухолевых клеток в виде как скопления структур до десяти клеток, так и значительно большего числа. Начиная со II стадии, опухоль уже могла представлять собой своеобразную структуру с компактным верхом, обращенным к полости органа, от которого отходили ветвистые образования, врастающие в стенку. Между собой опухолевые клетки часто были связаны псевдоподиями, различными по диаметру и длине часто со слабой связью, что создавало возможность их разрыва и метастазирования. Помимо этого, они, проникая через стенку сосудов, создали возможность метастазирования. На эндотелии также формировались опухолевые эмболы. Заключение. Морфологические методы трехмерного изображения (атомносиловая и сканирующая электронная микроскопия) могут быть дополнительным способом  прижизненной патологоанатомической диагностики в онкологической практике, в том числе, при РМП.