Hvis termostaten går i stykker, kan det tage meget lang tid før motoren når sin driftstemperatur, eller den kan blive hurtigt overophedet. Under acceleration kan motortemperaturen falde brat eller øges meget lige efter du slukker bilen. Varmen i kabinen er mindre effektiv. Temperaturen på det nedre kølerrør er en anden indikator for en dårlig termostat: hvis den bliver varm lige efter du starter motoren, betyder dette at delens ventil sidder fast i åben tilstand. Hvis røret forbliver koldt efter motoren, har nået sin driftstemperatur, indikerer dette at ventilen sidder fast i lukket tilstand.
I nogle tilfælde kan en dårlig termostat få advarselslampen for ”Tjek Motor” til at tændes. En diagnostisk scanning kan afsløre den tilsvarende fejlkode. Dette sker dog ikke i alle tilfælde, derfor skal du stadig betragte de ovenfor nævnte symptomer.
Det sker at moroen slet ikke kan starte, hvis denne enhed der defekt. Dette gælder for eksempel MINI-biler, der har termostater med indbyggede temperatursensorer. Hvis sensoren fejler vil motoren starte og gå i stå lige efter. Sommetider blokerer ECU’en for motorstart.