Resumo OBJETIVO Conhecer as dificuldades encontradas pelas famílias no itinerário terapêutico de crianças com câncer. MÉTODO Pesquisa descritiva e exploratória, de abordagem qualitativa, realizada de março a novembro de 2016, através de entrevistas semiestruturadas, com 21 familiares de crianças em tratamento oncológico em um hospital universitário federal no Rio de Janeiro, cujos dados foram submetido à análise temática. RESULTADOS As dificuldades das famílias perpassam a identificação e a investigação pelos profissionais de saúde dos sinais e sintomas da criança e a passagem dos familiares por diversos serviços de saúde até a confirmação diagnóstica. CONSIDERAÇÕES FINAIS O diagnóstico precoce do câncer infantil depende de ações de instituições de saúde e de ensino para a apropriada investigação da doença pelos profissionais, entre eles o enfermeiro que atua nas classificações de risco das emergências e na atenção básica, além do adequado funcionamento do sistema de referência e contrarreferência do sistema de saúde.