Introducción: Una enfermedad rara se define como una enfermedad o condición que afecta a menos de 200,000 personas en los Estados Unidos. El viaje de diagnóstico para pacientes con enfermedades raras puede tomar un mínimo de 1 año a más de 10 años desde el inicio de los síntomas, los exámenes, imágenes y derivaciones. En esta revisión presentamos tres casos en los cuales la información clínica no era suficiente para su diagnóstico y este se logró a través de derivación y estudios moleculares. Casos: Caso 1. Presentamos el caso de un bebé que nació con genitales ambiguos, hiperpigmentación en espiral y un tamizaje positivo para hiperplasia suprarrenal congénita. Los estudios moleculares concluyeron un mosaico 45,X[24]/46,X,der(Y)t(Y;14)(p11.32;q12) y genes sin variantes patológicas para herplasia suprarrenal congética. Caso 2. Dos hermanos diagnosticados con craneosinostosis a los cuales se les realizó cirugía correctiva. Diez años después a través de estudios moleculares se cambió el diagnóstico de Síndrome de Carpenter a Síndrome de ATRX, el cual no presenta craneosinostosis. Caso 3. Una mujer con astrocitoma, cáncer de tiroides y de mamá. Las tres neoplasias no están relacionadas y utilizando secuenciación de exoma completo identificamos una variante nueva en el gen ACSL6 que involucra los tres tejidos. Conclusión: En esta revisión describimos 3 estudios de caso reportados de pacientes de Ecuador que se llegó a un diagnóstico definitivo al utilizar estudios moleculares a través de colaboraciones con laboratorios internacionales. La derivación a genética es un factor determinante para disminuir el tiempo de un diagnóstico incierto al definitivo.