A művészettörténészt a Röntgen-vizsgálatkor tulajdonképen nem az érdekli, amit úgyis lát a képen, amilyenek pl. az alkalmazott festékek, az egyes mesterek jellemző ecsetkezelési módok, tárgymegválasztások, vászonstruktúrák, stb.

Már ezekből is több-kevesebb valószínűséggel a képek eredetiségére, vagy a másolat mivoltára tud következtetni. A Röntgen-vizsgálat van hivatva bizonyos kétes esetekben az optikai látszatra alapított föltevéseket alátámasztani vagy megdönteni. A Röntgen-vizsgálattal ugyanis olyan részletek kerülhetnek felszínre, melyek jól fedő festékekkel a szem számára el vannak takarva és bizonyos esetekben mesterükre rendkívül jellemzők lehetnek.

Példaképen csak a legfontosabb esetekre akarunk hivatkozni.Számtalanszor történt és történik, hogy a festő valamely nem sikerült, félbemaradt, vagy egyéb okokból meg nem becsült tanulmányának vásznát megmentendő, azt egy festékréteggel bevonja és új képet fest rá. A Röntgen-vizsgálat ezt az átfestett képet is előtünteti és újabb adatot a következtetésekhez. Igen érdekes és perdöntő lehet az az eset, ha az elfödött kép az illető mester egy másik ismert festményének valamely első (és utóbb fölöslegessé vált) tervezete, vázlata volna.

Voltak festők, akik, mielőtt az ecsetet kezükbe vették, előbb a kép rajzát igen nagy gonddal elkészítették és perforált papíron vitték azt át a vászonra. Ezeket a képeket kevés javítás jellemzi, azaz Röntgen-árnyékképük a nagy színfoltoknak ugyanazon éles határvonalait fogja mutatni, amelyeket az egyszerű szemlélet mutat, sőt a körvonalak a Röntgen-fényképen sok helyen nemcsak élesen, hanem sötéten tűnnek elő, ha a művész a körvonalaknál találkozó két különböző festékből álló színfoltot nem olvasztotta egymásba lágy átmenettel, hanem vigyázott, hogy ecsetével a rajzolt határt át ne lépje.

Ilyenkor ugyanis a körvonalnál a festékréteg rendesen vékonyabb, mint a színfolt belsejében. Más festők egészen mellőzték a rajzot és benyomásaikat közvetlenül ecsettel vitték a vászon rá. Az ilyen képeket jellemzik a folytonos javítások, a színfoltoknak egymásbaolvadása, s bár a művész a közvetlen szemlélő számára utólag visszaállította az éles szín folthatárokat, a Röntgen-árnyékképben ezek a határok elmosódnak.