Разработка эффективных средств борьбы с онкологическими заболеваниями — одна из актуальнейших задач биомедицины. Несмотря на успех противоопухолевых нанопрепаратов, низкая эффективность целевой доставки остается основным лимитирующим фактором для их широкого внедрения в клиническую практику. Опухолевое микроокружение — сложная, многокомпонентная система, динамическое взаимодействие которой с наночастицами требует адекватных методов анализа. Интравитальная микроскопия представляет уникальную возможность для изучения препаратов и клеток организма in vivo в режиме реального времени. В обзоре описаны возможности и перспективы использования интравитальной микроскопии в изучении биораспределения и доставки нанопрепаратов к опухолевым клеткам на доклинических животных моделях.