Z charakterystycznych objawów neurologicznych należy wymienić [[objaw Argylla Robertsona]] polegający na występowaniu wąskiej, nieregularnej źrenicy o zachowanej reakcji na akomodację i braku reakcji na światło.
Celem potwierdzenia wystąpienia kiły układu nerwowego konieczne jest wykonanie [[nakłucie lędzwiowelędźwiowe|nakłucia lędźwiowego]] i pobranie [[płyn mózgowo-rdzeniowy|płynu mózgowo-rdzeniowego]] do dalszej diagnostyki. Wyniki tego badania wpływają na sposób jak i długość leczenia infekcji. Badanie to wykonuje się także u osób, u których nie obserwuje się objawów kiły układu nerwowego w przypadkach kiedy trudno zdefiniować moment zakażenia i (lub) występują objawy charakterystyczne dla kiły drugorzędowej, a przede wszystkim kiedy w wynikach badań krwi [[VDRL]] > 32, a TPHA jest silnie dodatnie. Świadczyć to może o masywnym zakażeniu [[Krętek blady|Treponema pallidum]] co sugeruję (biorąć pod uwagę silny [[tropizm]] drobnoustroju do układu nerwowego) możliwość zajęcia [[ośrodkowy układ nerwowy|OUN]]. Jednakże jeśli do momentu rozpoczęcia leczenia nie wystąpiły objawy ze strony [[ośrodkowy układ nerwowy|OUN]] można powstrzymać chorobę przed rozwojem oraz z powodzeniem ją wyleczyć. Cofnięcie zmian powstałych w strukturach [[naczynia krwionośne|naczyniowych]] jak i miąższowych mózgu jest już jednak raczej niemożliwe. Dlatego tak istotne jest w miarę sprawnę wdrożenie leczenia poparte pełną diagnostyką.
