La fiebre, la cefalea y la náusea inician de forma súbita y aparece una lesión local, una pápula en el sitio de inoculación, que pronto se ulcera. Los ganglios linfáticos regionales pueden aumentar de volumen y tornarse hipersensibles y supurar. La lesión local puede presentarse en la piel de una extremidad o el ojo. La neumonía por lo general aparece por diseminación hematógena del microorganismo o ser primaria después de la inhalación de partículas en nebulización, que son causa de la transmisión entre seres humanos. Después del consumo de carne o agua infectadas es posible manifestar una modalidad entérica con síntomas digestivos, estupor y delirio. En cualquier tipo de afectación, el bazo puede estar crecido e hipersensible y tal vez haya exantemas inespecíficos, mialgias y postración.
El cultivo del microorganismo a partir de sangre o tejidos afectados requiere medios especiales; como consecuencia y puesto que los cultivos de F. tularensis pueden ser peligrosos para el personal de laboratorio, el diagnóstico se determina casi siempre por serología. Se presenta una prueba de aglutinación positiva (> 1:80) en la segunda semana que sigue a la infección y puede persistir durante varios años.